焊接機器人在進行焊接任務之前，需要在機器人末端法蘭盤上安裝不同規(guī)格的焊槍,，因此需要對工具坐標系進行標定,，然后將焊槍坐標信息輸送到機器人控制柜中，才能準確的控制焊槍的運動,。機器人坐標系關(guān)系如圖3所示,，圖3中{G}為焊接機器人基坐標系；{E}為機器人末端法蘭中間坐標系,；{T}為焊槍坐標系,。

工具坐標系標定的目的就是求得{T}相對于{E}的變換矩陣可通過式(1)求得：

式中：表示末端法蘭盤相對于機器人基坐標系的變換矩陣，可以通過機器人的DH參數(shù)得出,；表示TCF相對于機器人基坐標系的變換矩陣,，可以通過標定從機器人示教器中得出。

目前常用的工具標定方法主要有兩種：一種是外部基準法,，如ABB弧焊機器人利用BullEyes系統(tǒng)進行工具坐標系的自動標定,。宋月娥等人利用標準標定塊實現(xiàn)了工具坐標系的標定，該方法首先需要列出工具坐標系相對于基坐標系的位姿矩陣,，然后通過示教焊接機器人到標準塊上的點列出等式,，從而得出工具參數(shù)；另一種是多點標定法,，比如四點標定法,、五點標定法以及六點標定法等,，其主要思想是操作機器人使其工具中間點以多種不同的姿態(tài)去接觸標定桿的頂點，通過焊接機器人示教器讀取相關(guān)參數(shù),，利用相關(guān)的軟件平臺如CODESYS進行計算,，從而實現(xiàn)工具坐標系的標定。如圖4所示的采用六點標點法的工具坐標系標定過程,。在工作臺上豎直放置一端帶有尖點的標定桿,，手動操縱機器人分別用四種不同的姿態(tài)使焊槍靠上標定桿的頂點并在示教器中記錄下每個姿態(tài)的信息。操縱焊接機器人使焊槍以姿態(tài)4的形式從固定點沿標定桿的+X方向移動一段距離到達姿態(tài)5,，用示教器記錄下姿態(tài)5的位置信息,，然后操縱機器人先回到姿態(tài)4(即焊槍垂直靠上標定桿的位置)，再從固定點沿標定桿的+Z方向移動一段距離到達姿態(tài)6,，記錄此時的位置,，標定完成。

上述內(nèi)容便是濟南華天隆數(shù)控設(shè)備廠家為大家介紹的焊接機器人工具坐標系的標定,，大家可以好好消化一些,，對大家進行焊接機器人的設(shè)計很有幫助。