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优傲机器人技术应用——如何移动工件绕固定工具运动

优傲机器人技术应用——如何移动工件绕固定工具运动 AirkingRobots艾科伯特科技
2025-12-26
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导读:在大多数情况下,机器人会带着末端工具对工件的表面进行打磨、抛光等。机器人只需要校准正确工具的TCP,按照工件表面的轨迹运动,即可以完成对整个工件表面的加工。



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1手持工件的意义



手持工件的意义

在大多数情况下,机器人会带着末端工具对工件的表面进行打磨、抛光等。机器人只需要校准正确工具的TCP,按照工件表面的轨迹运动,即可以完成对整个工件表面的加工。上述方法适用于末端工具较轻,且易于安装在法兰上的方案。

但是在实际应用中会用到一些工具较大,且无法安装到法兰的案例,如砂轮打磨零件。本案例将按照工具固定,机器人按照一定规律移动工件,完成对工件表面的加工处理。

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2理论知识



坐标系

机器人的运动其实是一系列坐标的变化,包括基座坐标系(Base),工件坐标系(Plane1),工具坐标系或法兰坐标系(Tool)TCP坐标系(TCPx)。在UR里面被称作特征。

无论是手持工具沿工件运动,还是手持工件沿工具运动,本质上控制的都是机器人法兰上的TCP点。



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3准备工作



工件表面轨迹规划:

根据工件的表面形状生成工件的轨迹点,可以利用各种三维软件如CatiaSolidWorks的CAM对工件进行数控仿真,从而完成对工件表面的轨迹规划。

利用三维软件生成的轨迹点的形式为(x,y,z,nx,ny,nz,其中前三个为位置点坐标(x,y,z,后三个坐标为仿真时的刀轴矢量Z(nx,ny,nz),为了符合机器人的坐标形式,需要补充两个坐标轴X、Y轴。最终转化为机器人可识别的坐标形式(x,y,z,Rx,Ry,Rz)

在生成轨迹点时,需要参考工件坐标系,请保证所选择的位置点工件坐标系可以和机器人的法兰坐标系完全重合。

固定工具坐标系建立

利用机械手安装标准长度的工具,在外部根据实际需要使用的工具位置点,建立固定的工具坐标系(建立方法可以参照建立工件坐标系的方法)。

在示教器中选择安装设置进入特征界面,根据3个点建立固定工具坐标系。

a)移动机器人到第一个点使机器人标准工具的tcp点和外部工具所需原点位置重合,此点定义为original_point也是固定工具坐标系的原点

b)然后移动机器人到第二个点,此点定义为y_point,将第1点到第2点的连线定义为Y轴;

c)最后移动机器人到第3个点,此点定义为xy_plane_point,和前两个点一起确定一个平面xy_plane,平面的法线即为Z轴的方向。对于Z轴正方向的确定要根据与第1个点坐标系的Z轴的夹角来确定,夹角小于180o的方向为正方向。



安装工件:

将工件安装到机器人法兰上,保证机器人的法兰坐标系和工件轨迹规划时参考的坐标系完全重合。



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4脚本实现




本次以工件上4个位置点为例,沿固定工具移动。为实现以上目的,主要利用了脚本上的Pose_sub()Pose_add()Pose_trans()来实现。

Pose_transe(p_from,p1):指在p_from位姿下,沿着p_from的坐标系移动转化p1,得到的新坐标系。

Pose_sub(p_to,p_from):指从位姿p_from移动转化到位姿p_to所需的位姿变化量。

Pose_add(p_from,p1):指在p_from位姿下,沿着基座坐标系移动和转化p1,得到的新坐标系。







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