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Coordinates of a robot system

For the programmer, various robot coordinate systems are available, which can be used to determine for example  the position and orientation of the TCP much easier, to get the geometry of a workpiece, etc.

Robotics - coordinate systems

Robotics - coordinate systems

Robotic systems are generally defined as Cartesian coordinate systems:

  • Robot World Coordinate System
  • Robot origin coordinate system or ROBROOT coordinate system
  • Workpiece and / or BASE coordinate system
  • Robot Tool coordinate system

The ROBOOT-Koordinatensystem is a cartesian coordinate system, which has its origin at the footprint of a robot. It describes the position of the robot regarding the World-coordintes.

It is useful to set the origin of the ROBOOT coordinate system with the origin of the WORLD coordinate system. See the figure above .

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Koordinaten  eines Robotersystems

Für den Programmierer stehen verschiedene Koordinatensysteme bezogen auf den Roboter zur Verfügung, welche er nutzen kann, um die Lage und Orientierung des TCP zu kennen und Bewegungen des Roboters vereinfacht zu programmieren.

Roboter-Koordinatensysteme (Welt-, Werkstück-, Werkzeugsystem)

Roboter-Koordinatensysteme (Welt-, Werkstück-, Werkzeugsystem)

Generell definiert man Robotersystemen folgende kartesische Koordinatensysteme:

  • Welt-Koordinatensystem bzw. WORLD-Koordinatensystem
  • Roboter-Ursprung-Koordinatensystem bzw. ROBOOT-Koordinatensystem
  • Werkstück- bzw. BASE-Koordinatensystem
  • Werkzeug-Koordinatensystem bzw. TOOL-Koordinatensystem

Das Gelenkkoordinatensystem erlaubt ein Verfahren des Roboters durch Winkeldrehung einzelner Achsen in positiver wie in negativer Richtung.

Innerhalb der Robotersteuerung sind diese Koordinatensysteme verkettet, d.h. die Koordinatensysteme bauen z.T. aufeinander auf. Die rechnerische Verkettung (Umrechnung und Weitergabe der Koordinaten) leistet die Robotersteuerung, so dass der Anwender lediglich Zielpunkte bzw. Orientierung an der Spitze des Werkzeuges bzw. des Werkstückes vorgibt.

Die unterschiedlichen Koordinatensysteme im Einzelnen nun erläutert.

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