Wanneer je robots objecten ziet verplaatsen, precisielassen of efficiënte assemblage ziet, kunnen hun ‘denken’ en acties niet los worden gezien van deze coördinatensystemen.
Het coördinatensysteem helpt robots hun positie in de ruimte te vinden, hun acties te controleren en een nauwkeurige taakuitvoering te garanderen. Hoe kunnen robots nauwkeurige bewerkingen uitvoeren via deze coördinatensystemen? Laten we, met de BORUNTE-robot als voorbeeld, een aantal veelgebruikte coördinaten uitleggen.
1. Basiscoördinatensysteem: het startpunt van alles
Het basiscoördinatensysteem is de ‘thuisbasis’ van de robot. Het bestaat uit het basispunt en de richting van de robotbasis en dient als basis voor alle andere coördinatensystemen. Net als het startpunt dat u op de kaart hebt gemarkeerd, zijn alle positionering en bewegingen daarop gebaseerd. Wanneer een handlingrobot bijvoorbeeld goederen ophaalt uit een magazijn, helpt het basiscoördinatensysteem hem te bepalen waar hij moet beginnen en waar de doelpositie is, zodat hij de richting niet verliest.
2. DH-coördinatensysteem: zorgt ervoor dat robotarmen de precieze rotatie kunnen begrijpen
Het DH-coördinatensysteem is een kinematisch model dat wordt gebruikt om de relatieve posities tussen robotgewrichten te beschrijven. Het stelt een coördinatensysteem in voor elke schakel en berekent de rotatierelatie van elk gewricht. Met behulp van dit coördinatensysteem kan de robot de beweging van elk gewricht nauwkeurig controleren, zodat elke rotatie verloopt zoals verwacht.
Wanneer industriële robots bijvoorbeeld precisielassen uitvoeren, helpt het DH-coördinatensysteem de robotarm nauwkeurige laspaden en -hoeken te behouden, waardoor de perfecte positie van elk laspunt wordt gegarandeerd. Zonder dit kan de robotarm afwijken en zal de laskwaliteit sterk afnemen.
3. Gezamenlijk coördinatensysteem: gedetailleerde controle van elke actie
Elk gewricht van een robot heeft een coördinatensysteem, dat een gezamenlijk coördinatensysteem wordt genoemd. Het registreert de rotatiehoek van gewrichten om de nauwkeurigheid van elke gezamenlijke actie te garanderen. De nauwkeurigheid van het gezamenlijke coördinatensysteem is cruciaal voor de algehele prestaties van de robot en bepaalt of deze taken met succes kan voltooien.
Bij het assemblageproces van elektronische producten regelt de robotarm nauwkeurig de hoek en beweging van elk gewricht via een gewrichtscoördinatensysteem, waardoor kleine componenten nauwkeurig op de aangewezen posities worden geplaatst, waardoor verkeerde uitlijning of schade aan componenten wordt vermeden.
4. Wereldcoördinatensysteem: zichzelf nauwkeurig positioneren in de ruimte
Het wereldcoördinatensysteem is een mondiaal coördinatensysteem dat de positie van een robot in de gehele drie-ruimte beschrijft. In tegenstelling tot lokale referenties in het basiscoördinatensysteem helpt het wereldcoördinatensysteem robots hun positie in de hele werkruimte te begrijpen, zodat ze correct kunnen navigeren en lokaliseren.
Robots gebruiken bijvoorbeeld het wereldcoördinatensysteem om hun ruimtelijke relaties met planken en items te bepalen. Waar de robot zich ook bevindt, hij kan via het wereldcoördinatensysteem nauwkeurig berekenen waar hij voorwerpen moet pakken en in de juiste houding bewegen.
Werkbankcoördinatensysteem: voor het omgaan met oneffen werkoppervlakken
Soms is het oppervlak van de werkbank misschien niet vlak en moeten robots zich aan deze omgeving aanpassen. Het werkbankcoördinatensysteem is ontworpen om dit probleem op te lossen. Wanneer de werkbank niet evenwijdig is aan het basiscoördinatensysteem, kan de robot zijn bewegingstraject aanpassen op basis van het werkbankcoördinatensysteem om ervoor te zorgen dat de actie nog steeds nauwkeurig is.
Stel je een robot voor die montagetaken uitvoert op een oneffen werkbank. Het werkbankcoördinatensysteem helpt bij het compenseren van de impact van de kanteling van de werkbank, waardoor elke bewerking volgens het vooraf bepaalde pad kan worden voltooid en afwijkingen worden vermeden.
5. Gereedschapscoördinatensysteem: Zorg voor een nauwkeurige positionering van het eindgereedschap
Het gereedschapscoördinatensysteem wordt gebruikt om de positie en houding van roboteindgereedschappen (zoals laspistolen, armaturen, enz.) te controleren. Elk gereedschap heeft tijdens het gebruik zijn eigen coördinatensysteem, wat zorgt voor nauwkeurige gereedschapsbewegingen, vooral bij het uitvoeren van complexe taken.
In de automobielindustrie regelt het laspistool aan het uiteinde van de robot bijvoorbeeld nauwkeurig de hoek en positie van het laspistool via een gereedschapscoördinatensysteem. Op deze manier garandeert het gereedschapscoördinatensysteem, of het nu gaat om het lassen van de voertuigcarrosserie of andere complexe taken, de nauwkeurigheid en consistentie van elke handeling.
Van het basiscoördinatensysteem tot het gereedschapscoördinatensysteem, elke actie van de robot wordt nauwkeurig uitgevoerd met behulp van verschillende coördinatensystemen.
Ze stellen robots in staat flexibel te reageren op verschillende omgevingen en nauwkeurige taken uit te voeren door hun positie, houding en bewegingstraject te definiëren. Of het nu gaat om het verplaatsen van voorwerpen, lassen of assembleren: nauwkeurige controle van het coördinatensysteem is het ‘slimme brein’ van robots, waardoor ze de efficiëntie en nauwkeurigheid bij complexe taken kunnen behouden.