焊接机器人在进行焊接任务之前，需要在机器人末端法兰盘上安装不同规格的焊枪，因此需要对工具坐标系进行标定，然后将焊枪坐标信息输送到机器人控制柜中，才能准确的控制焊枪的运动。机器人坐标系关系如图3所示，图3中{G}为焊接机器人基坐标系；{E}为机器人末端法兰中间坐标系；{T}为焊枪坐标系。

工具坐标系标定的目的就是求得{T}相对于{E}的变换矩阵可通过式(1)求得：

式中：表示末端法兰盘相对于机器人基坐标系的变换矩阵，可以通过机器人的DH参数得出；表示TCF相对于机器人基坐标系的变换矩阵，可以通过标定从机器人示教器中得出。

目前常用的工具标定方法主要有两种：一种是外部基准法，如ABB弧焊机器人利用BullEyes系统进行工具坐标系的自动标定。宋月娥等人利用标准标定块实现了工具坐标系的标定，该方法首先需要列出工具坐标系相对于基坐标系的位姿矩阵，然后通过示教焊接机器人到标准块上的点列出等式，从而得出工具参数；另一种是多点标定法，比如四点标定法、五点标定法以及六点标定法等，其主要思想是操作机器人使其工具中间点以多种不同的姿态去接触标定杆的顶点，通过焊接机器人示教器读取相关参数，利用相关的软件平台如CODESYS进行计算，从而实现工具坐标系的标定。如图4所示的采用六点标点法的工具坐标系标定过程。在工作台上竖直放置一端带有尖点的标定杆，手动操纵机器人分别用四种不同的姿态使焊枪靠上标定杆的顶点并在示教器中记录下每个姿态的信息。操纵焊接机器人使焊枪以姿态4的形式从固定点沿标定杆的+X方向移动一段距离到达姿态5，用示教器记录下姿态5的位置信息，然后操纵机器人先回到姿态4(即焊枪垂直靠上标定杆的位置)，再从固定点沿标定杆的+Z方向移动一段距离到达姿态6，记录此时的位置，标定完成。

上述内容便是济南华天隆数控设备厂家为大家介绍的焊接机器人工具坐标系的标定，大家可以好好消化一些，对大家进行焊接机器人的设计很有帮助。

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