工業(yè)機器人的工具中心點是什么？
工業(yè)現(xiàn)場的機器人實際上是有多個軸的機械手臂。要想讓機器人完成指定的生產(chǎn)任務(wù)，通常需要在機器人的末端固定一個工具，比如焊接機器人的焊槍、涂膠機器人的膠槍、搬運機器人的夾具等。由于各工具的大小、形狀各不相同，這樣就產(chǎn)生一個問題：如何選擇一個點來代表整個工具呢？這就是本文要討論的話題：機器人的工具中心點。
“工具中心點”的英文名稱為“Tool Central Point”，簡寫為“TCP”。初始狀態(tài)的工具中心點(TCP)是工具坐標系(Tool Coordinate System)的原點。當我們以手動(Jogging)或者編程(Programming)的方式讓機器人去接近空間的某一點時，其本質(zhì)是讓工具中心點去接近該點。因此可以說機器人的軌跡運動，就是工具中心點(TCP)的運動。
同一個機器人可以因為掛載不同的工具，而有不同的工具中心點；但是同一時刻，機器人只能處理一個工具中心點。比如，使用不同尺寸的焊槍，其槍口的位置肯定是不同的；但我們一次只能用一把焊槍，不能同時用兩個。
工具中心點(TCP)有兩種基本類型：移動式工具中心點(Moving TCP)和靜態(tài)工具中心點(Stationary TCP)。
移動式工具中心點(Moving TCP)比較常見，它的特點是會隨著機器人手臂的運動而運動。比如焊接機器人的焊槍、搬運機器人的夾具等。
靜態(tài)工具中心點(Stationary TCP)是以機器人本體以外的某個點作為中心點，機器人攜帶工件圍繞該點做軌跡運動。比如在某些涂膠工藝中，膠槍噴嘴是固定的，機器人抓取玻璃圍繞膠槍噴嘴做軌跡運動，該膠槍噴嘴就是靜態(tài)工具中心點。
機器人調(diào)試時首先要設(shè)置工具數(shù)據(jù)(Tool Data)，其內(nèi)容包括設(shè)置工具中心點(TCP)、工具的重量和重心。ABB機器人在出廠時有一個默認的工具數(shù)據(jù)(tool0)，tool0定義的TCP在機器人第六軸法蘭盤的中心處(以六軸機器人為例)。在實際生產(chǎn)時要根據(jù)安裝工具的不同，定義不同工具數(shù)據(jù)。比如下面這張圖就有五個不同的工具數(shù)據(jù)(Tool Data)。
機器人的工具一般可以分為兩大類：夾具類和槍類。
對于夾具類，其工具中心點一般可以tool0的TCP為基準，向外延伸一段距離來確定；而對于槍類(比如焊槍、膠槍等)，則需要用四點法來確定工具中心點。兩類工具的TCP的設(shè)置方法我們將在以后的文章詳談。
注：本文中提到的“工具數(shù)據(jù)”，在某些文章或場合被翻譯為“工具坐標”，但我們認為“工具數(shù)據(jù)”才是“Tool Data”的合理翻譯與解釋。
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