参考坐标系

基坐标系是工业机器人的基础坐标系，代表机器人在空间中的绝对位置。如果工业机器人是安装在地面上，该坐标系大多数情况下位于底座上，原点位于机器人底座中心。XY平面与底座平面重合，通常X轴方向指向机器人"背面"方向，Z轴方向垂直向上。如果机器人是倒置安装的，那么Z轴指向下方。

坐标定义：

基坐标系作为机器人工作空间的绝对参考系，所有位置和姿态都相对于基坐标系定义。在简单的应用程序中，用户可以直接在基坐标系中对机器人动作进行编程。

一般情况下，世界坐标系和基坐标系是重合的。如果机器人安装在地面上，以基坐标系为基础来进行编程是非常简单的。然而在某些特殊情况下，使用世界坐标系能带来更大的便利。

应用场景：

用户坐标系基于世界坐标系进行定义。工业机器人的应用通常会涉及到工作台或夹具，用户坐标系是为了处理具有不同位置和方向的不同夹具或工作台，通常为每个夹具或工作台定义一个独立的用户坐标系。

通过建立用户坐标系，当工件或工作台的位置发生变化时，可以通过调整用户坐标系参数来实现机器人程序的快速适应，而无需重新编写整个程序，大大提高了编程的灵活性和效率。

法兰坐标系是机器人出厂时就已经固定的坐标系，无法更改。原点位于六轴机器人法兰盘的中心，XY平面与法兰盘平面重合，Z轴方向垂直于法兰盘向外延伸。

法兰坐标系作为机器人末端执行器的基准参考系，所有工具坐标系都基于法兰坐标系定义。这个坐标系为安装在法兰上的各种工具提供了统一的参考标准。

坐标定义：

工具坐标系是以工具中心点TCP为原点建立的坐标系，描述机器人末端工具相对于法兰坐标系位置关系。工具中心点是工具坐标系的原点，是工业机器人的关键技术之一。

工具坐标系的参数可以通过机器人示教获得，也可以通过精确测量工具尺寸获得。TCP的设定方便了编程和调整程序：当机器人运动时，通常说的机器人的位置、路径、精度、速度，实际上就是TCP的位置、路径、精度、速度。

工具坐标系让机器人能够精确控制工具端点的位置，而不是法兰中心，这对于焊接、装配、抓取等精密作业至关重要。

相机坐标系是机器人视觉系统的基础，以相机光学中心为原点建立。其作用是将相机采集的图像信息转换为三维空间坐标信息，为机器人视觉定位和识别提供基础数据。

坐标定义：

标定板坐标系是手眼标定过程中的标准参考坐标系。标定板坐标系提供标准的几何参考，用于建立相机坐标系与机器人坐标系的转换关系，是实现精确手眼标定的重要基础。

坐标定义：

模型坐标系是三维模型数据的坐标系，通常与点云数据相关。初始状态与相机坐标系一致，对齐后原点移至点云中心，坐标轴参考模型包围盒方向定义。

在三维视觉识别和定位中，模型坐标系提供模型与实际工件的坐标对应关系，使机器人能够根据视觉识别结果准确定位和操作工件。

料框坐标系是以料框或工作台为参考建立的坐标系，便于批量处理工件。原点通常选择料框的一个角落，坐标轴沿料框的边缘方向建立，目的是简化批量工件的位置计算。

在自动化生产中，料框坐标系便于对料框中的多个工件进行有序操作，通过规律的坐标偏移就可以依次访问料框中的每个工件位置，无需单独示教每个工件的位置。

工件坐标系描述工件相对于基坐标系位置关系的坐标系，以基坐标系为参考点，描述工件（或工作台）相对于机器人基座的位置关系。当工件位置发生变化时，通过调整工件坐标系实现快速适应。

工件坐标系的主要作用是实现机器人程序的灵活性，当工件位置改变时，只需调整工件坐标系参数，无需修改整个程序的点位数据，大大提高了生产效率和程序的可重用性。