[YaskawaRobot] 安川機械手臂座標系介紹

前言

YASKAWA安川為機械手臂四大廠商之一，在工業自動化用的手臂以六軸為大宗。台灣安川的手臂從官網上看最小的MOTOMINI(0.5Kg)~MOTOMAN-PL800(800Kg)都有，產品線豐富並有適合各種場景的手臂，除了GP通用系列之外，還有AR焊接、MPX塗裝(有多外部軸)、PL堆棧(碼垛大多是4或5軸)、HC協作…等，只要按照需求選擇相對應型號的手臂即可。

題外話，安川目前有看到最大可以到900Kg (MOTOMAN MH900)，真的超級大隻。

機械手臂關節定義

這麼多種手臂的型號，但基本架構是類似的，只差在不同的連桿與馬達組合。以六軸為例，安川手臂從基座開始往上依序為S軸、L軸、U軸、R軸、B軸、T軸，其中末端法蘭的T軸因為沒有接線可以旋轉多圈。

另外第七軸則會用E表示，下圖以機械結構來看，E軸的位置是對應六軸手臂L臂是不能旋轉的，所以該軸算是第七軸。

在座標系部分，除了剛介紹的關節軸之外，還有直角座標(又稱笛卡兒座標)，Cylindrical coordinate比較特殊少用。

機械座標系定義

1. 關節(Joint coordinate)：以各軸獨立旋轉為主，單位是Pulse。
2. 直角座標(Cartesian coordinate)：以手臂的基座中心往前(X+)、左(Y+)、上(Z+)，單位是mm
3. Cylindrical coordinate：需要搭配工具TCP使用(腕部旋轉)，以手臂基座中心沿Z軸作為θ軸旋轉，r軸垂直Z軸前後移動，Z軸則平行Z軸上下移動。

以工具(Tool)為主的則有工具、工件、線座標(焊接用)

1. 工具座標(Tool coordinate)：按需求自定義手臂的工具座標。手臂會計算從法蘭中心延伸的座標。
2. 使用者座標(User coordinate)：按需求用三點定義工作平面。
3. 教導線座標(Teaching line coordinate)：焊接用的定義。這部分小弟沒有涉略就不多談。

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以上為工作過程的問題紀錄

如果有誤，還請先進前輩不吝指教。

參考資料

• YRC1000 GENERAL OPERATOR’S MANUAL
• 美國安川電機