GBT 16977-1997 工业机器人 坐标系和运动命名原则

前言本标准等效采用操作型工业机器人坐标系和运动本标准中增加了第章关节坐标系和第章工具坐标系及原第章中回转运动这一节的内容因已对版作了修订并提出了修改草案该草案补充了上述内容本标准的附录是提示的附录本标准由中华人民共和国机械工业部提出本标准由全国工业自动化系统标准化技术委员会归口本标准起草单位机械工业部北京机械工业自动化研究所本标准主要起草人胡景種郝淑芬沈重重前言国际标准化组织是各国标准化团体成员体组成的世界性的联合会制定国际标准的工作通常是由技术委员会完成各成员团体对某技术委员会已确立的标准项目有兴趣均有权参加该委员会的工作与保持联系的国际组织官方的或非官方的也可参加有关工作与国际电工技术委员会在电工技术标准化方面保持密切合作关系由技术委员会正式通过的国际标准草案提交各成员团体表决需至少取得参加表决的的成员体同意才能作为国际标准出版国际标准是由工业自动化系统与集成技术委员会的制造环境用机器人分技术委员会制定的本标准的附录仅供参考引言本标准是涉及操作型工业机器人系列国际标准之一其他还有安全通用特性性能规范及其测试方法术语和机械接口方面的标准这些标准是相互关联的且和其他标准有关中华人民共和国国家标准工业机器人坐标系和运动命名原则国家技术监督局批准实施范围本标准定义和规定了工业机器人坐标系给出了机器人基本运动符号表示法的命名原则以便于对机器人进行校准测试和编程本标准适用于中定义的各种工业机器人引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性工业机器人词汇工业机器人性能规范工业机器人特性表示工业机器人性能测试方法定义本标准采用的定义坐标系定义原则本标准中所描述的全部坐标系由正交的右手定则来确定见图图右手坐标系当围绕平行于轴线的各轴转动时分别定义为的正方向分别以的正方向上右手螺旋前进的方向为正方向见图被定义的坐标系是绝对坐标系机座坐标系关节坐标系机械接口坐标系和工具坐标系图表示了绝对坐标系机座坐标系机械接口坐标系的示例图转动图坐标系示例绝对坐标系绝对坐标系和轴设置的平面有关符号原点绝对坐标系的原点由用户根据需要来确定轴轴与重力加速度矢量共线但其方向相反轴轴的方向由用户根据需要确定机座坐标系机座坐标系和轴设置的平面有关符号原点机座坐标系的原点由机器人制造厂规定轴轴的正方向垂直于机器人机座安装面指向其机械结构方向轴轴的方向由原点开始指向机器人工作空间中心点在机座安装面上的投影见图当由于机器人的构造不能实现此约定时轴的方向可由制造厂规定注附录中列举了机座坐标系和机械接口坐标系应用示例图机器人工作空间示例关节坐标系关节坐标系和轴设置的平面有关符号原点第个关节坐标系原点在第个关节轴上且到个关节轴的距离最短见图轴轴指离原点朝向关节轴线上的点且第个关节轴线到个关节轴线的距离最短轴轴的方向由原点开始指向为到的方向坐标变换参数第个和第个关节坐标系间变换参数为是间的长度为的长度是和间的旋转角是和间的旋转角图关节坐标系机械接口坐标系机械接口坐标系与轴设置的平面有关符号原点机械接口坐标系的原点是机械接口的中心轴轴的方向由机械接口开始指向末端执行器轴轴是由机械接口平面和平面或平行于的平面的交线来定义的机械接口坐标系的原点位于交线上同时机器人主关节轴和副关节轴是处于运动范围的中间位置当机器人的构造不能实现此约定时应由制造厂规定主关节轴的位置轴的正方向是指离轴当轴和轴平行时轴的正方向与轴的正方向相同注附录中给出了机座坐标系和机械接口坐标系应用示例工具坐标系工具坐标系和轴设置的平面有关符号原点工具坐标系的原点是工具中心点是与工具相关通常是工具的指向轴当末端执行器是直线的或平面的夹持类型时轴是平行于手指进行运动的平面图工具坐标系示例机器人运动移动根据机座坐标系来确定末端执行器的移动其方向指定如下或是沿着或平行于轴或是沿着或平行于轴或是沿着或平行于轴转动被定义为围绕对应的副关节轴的单个转动被定义为分别围绕平行于机座坐标系轴的转动由欧拉角导航角或绕机座坐标轴的转动角来定义围绕任意轴的有限转动由对机座坐标轴的矢量分量来定义围绕任意轴的微小转动角速度机器人轴的命名原则若轴由数字来定义则紧靠机座安装面的第一个运动轴称为轴第个运动轴称为轴依次类推注附录表示了机器人轴命名原则示例附录提示的附录各种机械结构应用示例图直角坐标机器人图圆柱坐标机器人图极坐标机器人图关节机器人图机器人