4. FANUC机器人直角坐标系手动移动
直角坐标系手动移动的核心逻辑
在 FANUC 示教器中，将手动进给坐标系切换为 WORLD（世界/直角坐标系） 后，示教器上的 +X/−X、+Y/−Y、+Z/−Z 按键不再对应单个关节轴，而是让 TCP（工具中心点）沿当前参考坐标系的直线方向平移。此时机器人会通过内部逆解协调多个关节同时运动，使 TCP 走直线，而姿态（W/P/R）保持不变。
关键点在于：TCP 的移动方向由当前激活的工具坐标系（UTOOL）决定。当工具坐标系编号为 0（默认法兰中心）时，+Z 通常沿法兰法线方向；当激活了已标定的工具坐标系后，+Z 会沿工具的实际指向。因此，同样的 +Z 按键，在不同工具坐标系下 TCP 的实际运动方向可能完全不同。
操作步骤与验证方法
- 切换坐标系：在示教器上按
COORD键，将手动进给坐标系切换为WORLD。屏幕右上角应显示WORLD标识。 - 确认工具坐标系编号：按
SHIFT+COORD进入坐标系选择画面，确认当前激活的 UTOOL 编号（本例先用 0 验证）。 - 设置速度倍率：将示教器上的速度倍率旋钮调至低速档（如 5%），确保首次移动安全可控。
- 单方向点动：按住
SHIFT，再按住+X键，观察 TCP 是否沿世界坐标系 X 正方向直线移动。松开按键即停止。 - 记录位置变化：在
POSITION画面中观察 X/Y/Z 数值变化。按 +X 时，仅 X 值增大，Y/Z 基本不变，W/P/R 保持不变。 - 验证姿态不变：依次点动 +X、−X、+Y、−Y、+Z、−Z，确认每次移动后 W/P/R 三个姿态角数值不变。
- 切换工具坐标系对比：将 UTOOL 切换为已标定的工具坐标系（如 UTOOL[1]），再次按 +Z，观察 TCP 实际移动方向是否与之前不同。
验证要点：在 WORLD 坐标系下点动时，位置画面中只有对应轴的坐标值发生明显变化，其余两轴坐标值应基本不变（允许微小数值波动）。若发现多个轴坐标同时大幅变化，说明当前可能仍处于关节坐标系（JOINT）或工具坐标系（TOOL）模式，需重新确认坐标系设置。
安全注意：首次在 WORLD 坐标系下点动时，务必使用低速倍率并保持手在急停按钮附近。由于 TCP 走直线时多个关节会同时运动，运动范围可能比预期更大，需提前确认周围无干涉。
工具坐标系对移动方向的影响
| UTOOL 编号 | +Z 按键时 TCP 实际方向 | 典型场景 |
|---|---|---|
| 0（默认） | 沿法兰法线方向（垂直于法兰面） | 未安装工具或仅验证法兰运动 |
| 1（已标定） | 沿工具实际指向（如焊枪轴线、吸盘法线） | 安装焊枪、吸盘、夹具后作业 |
因此，在直角坐标系下手动移动 TCP 前，必须先确认当前激活的工具坐标系编号是否正确。若工具坐标系标定有误，+Z 方向会偏离实际工具指向，导致点动方向与预期不符。