3. 创建工件坐标系并关联工件几何

任务背景与对象

本例在已导入 IRB 2600 与焊枪工具坐标系的工作站中，导入一个工件三维模型（示例为 Workpiece_A.stp），并基于该模型创建一个用户坐标系 wobj_Workpiece。该坐标系的原点与方向将作为后续 RAPID 程序中 MoveL 目标点的参考基准，因此必须与工件几何严格对齐，而不是随意放置在空间某处。

工件坐标系（Work Object）在 RobotStudio 中由两部分组成：用户坐标系（User Frame）定义工件在机器人基坐标系中的位置与姿态；工件坐标系（Object Frame）定义工件自身几何的局部原点。本例只创建用户坐标系并关联工件几何，工件坐标系保持默认与用户坐标系重合。

关键参数与对齐约定

创建前先明确本例使用的参照约定，避免后续读数与方向判断出现歧义：

• 机器人基坐标系 Base：原点在机器人底座中心，X 轴指向机器人正前方，Z 轴竖直向上。
• 用户坐标系 wobj_Workpiece：原点设在工件底面中心，X 轴沿工件长边方向，Z 轴垂直于工件底面向上。
• 方向采用右手定则，旋转顺序为 Z→Y→X（欧拉角），单位用度（°）。
• 示例工件尺寸：长 400 mm、宽 200 mm、高 80 mm，底面中心在机器人基坐标系下的理论位置为 (600, 0, 300) mm。

创建用户坐标系并关联工件几何

在 RobotStudio 的 Home 选项卡中，选择 Other → Create Workobject，弹出创建对话框。按以下方式填写：

1. Name：输入 wobj_Workpiece。
2. Parent：保持 Base，表示该用户坐标系直接建立在机器人基坐标系下。
3. Position：输入 600, 0, 300（单位 mm），即工件底面中心在基坐标系中的位置。
4. Rotation：输入 0, 0, 0，表示用户坐标系方向与基坐标系一致；若工件在导入时已旋转，则需按实际姿态填写欧拉角。
5. 点击 OK 完成创建。

创建完成后，在 Layout 浏览器中展开 Workobjects 节点，可以看到 wobj_Workpiece。右键该节点选择 Attach Geometry，在弹出列表中选择已导入的工件模型 Workpiece_A，点击 OK。此时工件几何被关联到该用户坐标系，后续移动或旋转 wobj_Workpiece 时，工件模型会随之一起运动。

通过虚拟示教器验证工件坐标系下机器人可达性

打开虚拟示教器（Virtual FlexPendant），切换到 Manual 模式，进入 Jogging 界面。在 Workobject 下拉框中选择 wobj_Workpiece，此时示教器显示的机器人位置将基于该用户坐标系。

使用摇杆将机器人 TCP 移动到工件坐标系下的几个关键位置，观察示教器读数与机器人姿态：

若某位置示教器提示 “Close to singularity” 或 “Out of reach”，说明该点在当前机器人配置下不可达或接近奇异点，需要调整机器人站位或工件摆放位置。验证通过后，记录各位置对应的关节角度，作为后续编写 RAPID 程序时目标点的参考。

验证通过后的记录与后续使用

验证完成后，在 Layout 浏览器中确认 wobj_Workpiece 已关联 Workpiece_A，且坐标系原点与方向与工件几何一致。记录以下信息，供后续 RAPID 程序使用：

• 用户坐标系名称：wobj_Workpiece
• 父坐标系：Base
• 位置：600, 0, 300 mm
• 旋转：0, 0, 0 °
• 关联几何：Workpiece_A
• 已验证可达点：(0,0,100)、(200,0,100)、(0,100,100)
• 不可达点：(200,100,100)，需调整

后续编写 RAPID 程序时，在 MoveL 指令中通过 wobj:=wobj_Workpiece 指定该用户坐标系，目标点坐标即可直接使用工件坐标系下的数值，无需再手动换算到基坐标系。