文|伯朗特机器人

随着工业4.0的浪潮席卷各行各业，小作坊们也纷纷进行自动化升级改造，追求让机器人替代人工，提升生产效率。想象一下，机器人为你工作，减少人工成本，提升产量，简直是一场革命！于是，老板们一拍脑袋，决定买台工业机器人回来，做最简单的搬运上下料工作。

然而，机器人买回来了，为什么它好像傻傻地杵在那里，一动不动呢？

在生产线做标定的伯朗特机器人

经过一番检查后，老板们发现问题的根源：机器人本体买回来了，但它缺少了“手指”。这些机器人虽然能做平移、旋转等动作，但要执行像捡起物品、夹持物品这样的精细动作，它们还缺少一个必不可少的部件——末端执行器。

什么是末端执行器？

末端执行器可以理解为机器人的“手指”。工业机器人本体本身有多种形态，最常见的是多关节串联机器人，这种机器人类似于人的手臂，拥有多个关节，能够做平移、旋转等动作。然而，这个机械手臂并没有像人类手那样能够抓取、捏紧物体的“手指”。因此，末端执行器就成了机器人完成实际工作必不可少的部分。

末端执行器可以有多种形态，依据不同的工作任务来选择。例如，夹取物体时需要夹具，进行焊接时需要焊枪，喷涂时需要喷雾器，打磨时需要磨具，甚至去毛刺时，还需要四合一刀具等不同工具来完成特定任务。

单纯购买一台工业机器人是远远不够的，老板们还需要进行方案设计，来确保机器人能在具体场景下发挥最大的效能。这时候，专业的应用集成商就派上用场了。以伯朗特机器人为例，我们除了销售工业机器人本体，还会帮助客户进行应用方案集成，根据不同的需求提供合适的末端执行器和其他相关设施，确保机器人能够顺利完成搬运、注塑、打磨、喷涂、焊接等任务，甚至可以给机器人装上“眼睛”进行视觉识别。

需要特别指出的是，末端执行器的安装并不是一个简单的过程，它与机器人本体共同构成了一个完整的系统。所有附加在机器人上的工具，都必须按照既定的要求去完成它们各自特定的任务。因此，在整个安装和配置过程中，需要特别注意和重视工具坐标系的精确设置，以确保机器人能够准确无误地执行各种操作。

【关于工作坐标系的知识介绍】

在工业机器人应用中，工作坐标系（又叫工具坐标系或末端坐标系）是一个非常重要的概念，它决定了机器人如何理解并执行任务。工作坐标系是指机器人末端执行器所在的位置和方向的参考框架。换句话说，机器人完成任务时，末端执行器的动作都是相对于工作坐标系的。为了确保机器人执行的动作准确，工作坐标系的设置是非常关键的。

（1）工作坐标系的基础组成：

①坐标原点：通常是机器人末端执行器的安装点。这个原点设定了机器人活动范围的起始点。

②坐标轴：工作坐标系通常使用三维坐标轴（X、Y、Z）来定义位置和方向。机器人需要根据这些坐标轴来判断其末端执行器的位置。

③旋转角度：除了位置外，机器人还需要控制末端执行器的旋转角度，确保其可以按照预定的角度进行工作，例如焊接、喷涂、夹持等任务。

（2）如何确定工作坐标系：

①手动标定：根据机器人的设计和任务需求，操作人员可以手动确定工作坐标系的位置和方向。比如用两点标定法、二十三点标定法等。通常，这一步需要通过机器人控制系统来设置，并且根据具体任务进行调整。

②自动标定：现代机器人往往配备有视觉系统或传感器，通过实时监控机器人末端的位置和环境，自动校准坐标系。这种方式通常能够提高工作精度和效率。

（3）工作坐标系的影响：

①精度：如果坐标系设置不准确，机器人执行任务时可能会偏离预定轨迹，导致工作精度降低。例如，在精细操作如焊接和装配时，偏差可能导致错误和损耗。

②任务适应性：正确的工作坐标系能确保机器人在不同的任务场景中都能灵活适应。例如，在搬运作业中，坐标系可以帮助机器人准确放置物体，而在喷涂作业中，坐标系的正确设置则确保涂料均匀涂布。

③机器人性能优化：坐标系的调整不仅影响任务执行，还会影响机器人整体的负载能力和动力学性能，尤其是在复杂任务或精细操作中，合理的坐标系设计能够提升机器人的效率和稳定性。

此外，末端执行器的重量也直接影响机器人的性能。比如，购买机器人时，我们会关注机器人可以承载的负载能力。这个负载不仅仅包括要搬运的物品，还要计算末端执行器的重量。如果末端执行器过重，就会占据大部分的负载能力，减少机器人实际能搬运的物品重量。例如，假设机器人负载能力为20公斤，但末端执行器占了15公斤，那么机器人能搬运的最大物品重量就只有5公斤，这样不仅影响效率，还会大大降低机器人的工作效果。

伯朗特立柱机器人，负载80公斤

总而言之，买了工业机器人并不意味着可以直接投入使用。机器人本体和末端执行器是不可分割的整体，选择合适的末端执行器并进行合理的配置，才能确保机器人在特定任务中发挥最大的效用。如果你打算引入工业机器人来提升生产效率，记得要考虑到末端执行器的选择和集成方案的设计，专业的应用商可以帮助你完成这一切，使机器人真正成为你的得力助手。