为了描述一个刚体在空间的位姿,需在物体上固连一个坐标系,然后确定该坐标系位姿(原点位置和三个坐标轴姿态),即需要6个DOF来完整描述该刚体的位姿。对于工业机器人,需要在末端法盘安装工具(Tool)来进行作业。为了确定该工具(Tool)的位姿,在Tool上绑定一个工具坐标系TCS (Tool Coordinate System),TCS的原点就是TCP(Tool Center Point,工具中心点)。在机器人轨迹编程时,需要将TCS在其他坐标系的位姿记录到程序中执行。TCP类型的有:常规TCP,固定TCP,动态TCP。
01、常规TCP:随机器人本体一起运动
工业机器人一般都事先定义了一个TCS,TCS的XY平面绑定在机器人第六轴的法兰盘平面上,原点则与法兰盘中心重合。虽然可以直接使用默认的TCP,但是在实际使用时,比如焊接,用户通常把TCP点定义到焊丝的**(实际上是焊枪tool的坐标系在tool0坐标系的位姿),那么程序里记录的位置便是焊丝**的位置,记录的姿态便是焊枪围绕焊丝**转动的姿态。
02、固定TCP
将TCP定义为机器人本体以外静止的某个位置。常应用在涂胶上,胶罐喷嘴静止不动,机器人抓取工件移动。其本质是一个工件坐标。
03、动态TCP
随着更复杂的应用,TCP可以延伸到机器人本体轴外部(外部轴),应用在TCP需要相对法兰盘做动态变化的场合。