工业机器人原点原理(机器人工作原点和机械原点的区别)

生活知识 2025-10-08 08:20www.robotxin.com生活百科

工业机器人的原点系统是运动控制和定位的核心基准,其原理涉及机械原点与工作原点的不同定义与应用场景。以下是两者的详细区别及原理分析:

一、机械原点(机械零点)

1. 定义与特性

机械原点是机器人出厂时预设的固定物理参考点,由各关节轴的绝对值编码器记录初始位置(脉冲数为0时的姿态)。它通常位于底座安装面与第一轴旋转中心的交点,作为所有坐标系的基础参照。

  • 物理标识:各轴通过定位槽、标签等标记对齐,非专业人员禁止擅自修改,否则可能导致精度丧失或碰撞事故。
  • 校准要求:更换电机、编码器或发生碰撞后需重新校准,确保机械位置与编码器数据匹配。
  • 2. 功能与限制

  • 提供绝对运动定位基准,确保机器人能准确回归初始姿态。
  • 伺服系统通过原点信号+Z相编码器实现高精度校准(可达丝级)。
  • 二、工作原点(工件原点)

    1. 定义与灵活性

    工作原点是用户根据加工需求自定义的虚拟参考点,用于建立工件坐标系。它可设定在机器人运动范围内的任意安全位置,需避免与夹具或工件干涉。

  • 可重置性:支持多次调整,适应不同工序或工件装夹。
  • 信号输出:机器人到达工作原点时会触发信号(如通知PLC),便于协同控制。
  • 2. 应用场景

  • 数控加工中作为编程基准,直接影响刀具路径规划精度。
  • 多工序加工时,通过三点法快速建立新坐标系(如ABB的`DefFrame`方法)。
  • 三、核心区别总结

    | 维度 | 机械原点 | 工作原点 |

    |-|-|-|

    | 物理属性 | 固定不可变,硬件预设 | 软件定义,可灵活调整 |

    | 功能定位 | 系统级基准,确保运动安全性 | 任务级基准,优化加工效率 |

    | 校准方式 | 需专业设备/原厂支持 | 用户通过示教器或程序设定 |

    | 典型应用 | 开机初始化、故障恢复 | 工件对刀、多任务切换 |

    四、操作注意事项

    1. 机械原点:严禁非授权修改,校准需严格遵循厂商流程(如先回6轴再回1-3轴)。

    2. 工作原点:设定时需验证与周边设备的无干涉路径,并保存备份参数。

    通过合理利用两类原点,既能保障机器人基础运动的精确性,又能适应复杂生产环境的柔性需求。

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