在工业机器人现场,新手常遇到一个尴尬场景:用示教器“三点法”认真建好工件坐标系,程序一跑,夹爪却总是抓偏,轻则蹭边,重则撞机。于是有人怀疑三点法不准,甚至怀疑机器人精度。其实,三点法本身没有问题,它只是建立工件坐标系的一种常用方法;真正导致抓偏的,往往是工具坐标系与工件坐标系之间的链路没有理清。
三点法通常用于建立工件坐标系,也叫用户坐标系。操作时一般取三个点:第一点作为原点,第二点确定X轴正方向,第三点确定XY平面并间接确定Y轴方向,Z轴由右手定则生成。也就是说,三点法解决的是“工件相对于机器人基坐标在哪里、朝向如何”的问题。它并不负责标定夹爪中心点,也就是工具坐标系TCP。如果工具TCP没有标定,机器人运动控制的是法兰中心或默认工具中心,而不是夹爪实际抓取点,那么无论工件坐标系建得多准,抓取都会偏。
抓偏的第一大坑,就是先标工件、后标工具,或者干脆不标工具。正确顺序应是先标工具坐标系,再标工件坐标系。工具坐标系描述TCP相对于机器人法兰的位置和姿态,常用四点法、六点法完成。标定时要用一个尖锐基准点,让机器人以不同姿态去触碰同一点,通过多组姿态反算出TCP。只有TCP准确,后续在工件坐标系下计算出的抓取点才有意义。否则,工具越长、姿态变化越大,偏差越明显。
第二个常见坑是三点取点不规范。三点法最怕三点共线或夹角太小。如果三个点几乎在一条