ISO 9787-2013 Robots and robotic devices - Coordinate systems and motion nomenclatures《操作型工业机器人 坐标系和运动术语》.pdf

1、 ISO 2013 Robots et composants robotiques Systmes de coordonnes et nomenclatures de mouvements Robots and robotic devices Coordinate systems and motion nomenclatures NORME INTERNATIONALE ISO 9787 Troisime dition 2013-05-01 Numro de rfrence ISO 9787:2013(F) ISO 9787:2013(F)ii ISO 2013 Tous droits rse

2、rvs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2013 Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou su

3、r un Intranet, sans autorisation crite pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web

4、 www.iso.org Publi en Suisse ISO 9787:2013(F) ISO 2013 Tous droits rservs iii Sommaire Page Avant-propos iv Introduction v 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 1 3 T ermes et dfinitions . 1 4 Rgles gnrales pour les systmes de coordonnes et nomenclatures de mouvement 3 4.1 Systmes de co

5、ordonnes directs . 3 4.2 Translations . 3 4.3 Rotations 3 4.4 Nomenclature des axes du manipulateur 4 5 Systmes de coordonnes . 4 5.1 Systme de coordonnes de latelier, O 0 -X 0 -Y 0 -Z 0. 4 5.2 Systme de coordonnes de la base, O 1 -X 1 -Y 1 -Z 14 5.3 Systme de coordonnes de linterface mcanique, O m

6、-X m -Y m -Z m5 5.4 Systme de coordonnes de loutil (TCS), O t -X t -Y t -Z t6 5.5 Systme de coordonnes de plate-forme mobile, O p -X p -Y p -Z p. 7 5.6 Systme de coordonnes dune tche, O k -X k -Y k -Z k. 7 5.7 Systme de coordonnes de lobjet, O j -X j -Y j -Z j. 8 5.8 Systme de coordonnes de la camra

7、, O c -X c -Y c -Z c. 8 Annexe A (informative) Exemples de systmes de coordonnes pour diffrentes structures mcaniques . 9 Bibliographie .12 ISO 9787:2013(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membr

8、es de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lIS

9、O participent galement aux travaux. L ISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale de

10、s comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention es

11、t appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 9787 a t labore par le comi

12、t technique ISO/TC 184, Systme dautomatisation et intgration, sous-comit SC 2, Robots et composants robotiques. Cette troisime dition de lISO 9787 annule et remplace la deuxime dition (ISO 9787:1999), qui a fait lobjet dune rvision technique. Elle complte le domaine dapplication en couvrant la fois

13、des robots destins un usage industriel et les robots destins un usage non industriel.iv ISO 2013 Tous droits rservs ISO 9787:2013(F) Introduction La prsente Norme internationale fait partie dune srie de Normes internationales traitant des robots et composants robotiques. Les autres Normes internatio

14、nales couvrent des domaines tels que le vocabulaire, la scurit, les caractristiques gnrales, les critres de performance et les mthodes dessai correspondantes, et les interfaces mcaniques. Il est noter que ces normes sont lies entre elles et sont galement lies dautres Normes internationales. LAnnexe

15、A fournit des exemples dapplication pour diffrentes structures mcaniques. ISO 2013 Tous droits rservs v Robots et composants robotiques Systmes de coordonnes et nomenclatures de mouvements 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale dfinit et spcifie des systmes de coordonnes du robot. El

16、le donne galement une nomenclature comprenant la notation pour les mouvements de base du robot. Elle est destine faciliter lalignement, les essais et la programmation des robots. La prsente Norme internationale sapplique tous les robots et composants robotiques tels que dfinis dans lISO 8373. 2 Rfre

17、nces normatives Les documents rfrencs suivants sont indispensables pour lutilisation de la prsente Norme internationale. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition (y compris ses amendements ventuels) sapplique. ISO 8373, Robots et composant

18、s robotiques Vocabulaire 3 T ermes et dfinitio ns Pour les besoins de la prsente Norme internationale, les termes et dfinitions de lISO 8373 et les suivants sappliquent. 3.1 c on f i g u r at ion ensemble des valeurs de dplacement de toutes les articulations qui dtermine, compltement et tout instant

19、, la forme du robot SOURCE: ISO 8373:2012, 3.5 3.2 s u r f a c e d e f i x a t i o n d e l a b a s e surface reliant le bras sa structure support SOURCE: ISO 8373:2012, 3.9 3.3 plate-forme mobile ensemble de tous les composants assembls du robot mobile permettant sa locomotion SOURCE: ISO 8373:2012,

20、 3.18, modifie Notes 1 et 2 ont t supprimes. 3.4 systme de coordonnes de latelier systme de coordonnes fixe, rapport la terre, indpendant des mouvements du robot SOURCE: ISO 8373:2012, 4.7.1 3.5 systme de coordonnes de la base systme de coordonnes rapport la surface de fixation de la base SOURCE: IS

21、O 8373:2012, 4.7.2 NORME INTERNATIONALE ISO 9787:2013(F) ISO 2013 Tous droits rservs 1 ISO 9787:2013(F) 3.6 systme de coordonnes de linterface mcanique systme de coordonnes rapport linterface mcanique SOURCE: ISO 8373:2012, 4.7.3 3.7 systme de coordonnes de loutil TCS systme de coordonnes rapport lo

22、util ou au terminal fix linterface mcanique SOURCE: ISO 8373:2012, 4.7.5 3.8 espace de travail espace qui peut tre balay par le point de rfrence du poignet, augment de la plage de mouvement, en rotation ou en translation, des articulations du poignet SOURCE: ISO 8373:2012, 4.8.4 3.9 point doutil PDO

23、 point df ini, pour une applic at ion donne, par rappor t au systme de coordonnes de linter face mcanique SOURCE: ISO 8373:2012, 4.9 3.10 origine de la plate-forme mobile point de rfrence de la plate-forme mobile origine du systme de coordonnes de la plate-forme mobile SOURCE: ISO 8373:2012, 4.11 3.

24、11 systme de coordonnes dune tche systme de coordonnes, rapport lendroit o seffectue la tche, et not O k -X k -Y k -Z kSOURCE: ISO 14539:2000, 3.3.5 3.12 systme de coordonnes objet systme de coordonnes, rapport lobjet, et not O j -X j -Y j -Z jSOURCE: ISO 14539:2000, 3.3.6 3.13 systme de coordonnes

25、de la camra systme de coordonnes, rapport au capteur qui surveille la cellule de travail, et not O c -X c -Y c -Z c Note 1 larticle: Un dispositif optique peut tre install pour dtecter la position et lorientation dobjets placs de manire arbitraire. SOURCE: ISO 14539:2000, 3.3.7 3.14 prhenseur pince

26、prhenseur qui manipule un objet avec un (des) doigt(s) SOURCE: ISO 14539:2000, 4.1.2.12 ISO 2013 Tous droits rservs ISO 9787:2013(F) 4 Rgles gnrales pour les systmes de coordonnes et nomenclatures de mou- vement 4.1 Systmes de coordonnes directs Tous les systmes de coordonnes dcrits dans la prsente

27、Norme internationale sont des systmes orthogonaux directs comme reprsent la Figure 1. Figure 1 Systme de coordonnes direct 4.2 Translations Les translations selon les axes X, Y, et Z sont exprimes de la faon suivante: + ou x le long de laxe X; + ou y le long de laxe Y; + ou z le long de laxe Z. 4.3

28、Rotations Les rotations autour des axes X, Y, et Z sont exprimes de la faon suivante: + ou A autour de laxe X; + ou B autour de laxe Y; + ou C autour de laxe Z. A, B et C sont aussi appels respectivement roulis, tangage et lacet. Les valeurs positives de A, B et C sont comptes de faon quune vis pas

29、droit avance dans les directions positives de X, Y et Z, respectivement (voir Figure 2). Les rotations gnrales sont exprimes par une combinaison de rotations individuelles. ISO 2013 Tous droits rservs 3 ISO 9787:2013(F) Lgende A roulis B tangage C lacet Figure 2 Rotations 4.4 Nomenclature des axes d

30、u manipulateur Si les axes sont dsigns sous forme numrique, laxe 1 doit tre le premier mouvement le plus proche de la surface de fixation de la base, laxe 2 est le second mouvement, et ainsi de suite jusqu laxe m qui est le mouvement auquel est reli linterface mcanique. NOTE LAnnexe A donne des exem

31、ples. 5 Systmes de coordonnes 5.1 Systme de coordonnes de latelier, O 0 -X 0 -Y 0 -Z 0 Lorigine du systme de coordonnes de latelier, O 0 , est dfinir par les utilisateurs en fonction de leurs besoins. Laxe +Z 0est dans la direction du vecteur dacclration de la pesanteur, en sens oppos. Laxe +X 0est

32、dfinir par les utilisateurs en fonction de leurs besoins (voir Figure 3). 5.2 Systme de coordonnes de la base, O 1 -X 1 -Y 1 -Z 1 Lorigine du systme de coordonnes de la base, O 1 , doit tre dfinie par le fabricant du robot. Laxe +Z 1est dans la direction de la structure mcanique du robot et orient c

33、omme la normale sortante de la surface de fixation de la base. Laxe +X 1est orient de lorigine vers la projection de C w , centre de lespace de travail du robot sur le plan de la surface de fixation de la base (voir Figures 3 et 4). Si la configuration du robot exclut cette convention, la direction

34、de laxe +X 1doit tre dfinie par le fabricant. NOTE LAnnexe A donne des exemples des systmes de coordonnes de la base et de linterface mcanique.4 ISO 2013 Tous droits rservs ISO 9787:2013(F) Figure 3 Exemples de systmes de coordonnes 5.3 Systme de coordonnes de linterface mcanique, O m -X m -Y m -Z m

35、 Lorigine du systme de coordonnes de linterface mcanique, O m , est le centre de linterface mcanique. La xe +Z mest orient perpendiculairement linterface mcanique et sortant. L axe +X mest dfini comme la ligne parallle laxe +Z 1(+X 1 ) avec linterface mcanique align parallle au plan Y 1Z 1(X 1Y 1 )

36、et les axes primaires et secondaires du robot le plus prs de leur position moyenne. Si la configuration du robot exclut cette convention, la direction de laxe +X 1doit tre dfinie par le fabricant (voir Figure 3). NOTE LAnnexe A donne des exemples des systmes de coordonnes de la base et de linterface

37、 mcanique. ISO 2013 Tous droits rservs 5 ISO 9787:2013(F) Figure 4 Exemples de lespace de travail du robot 5.4 Systme de coordonnes de loutil (TCS), O t -X t -Y t -Z t Lorigine du systme de coordonnes de loutil, O t , est le centre de loutil (TCP), voir Figure 5. Laxe +Z tdpend de loutil. Il est nor

38、malement dans la direction de loutil. Dans le cas de prhenseur pince plan, laxe +Y test dans le plan de dplacement des doigts.6 ISO 2013 Tous droits rservs ISO 9787:2013(F) Figure 5 Exemple de systme de coordonnes de loutil 5.5 Systme de coordonnes de plate-forme mobile, O p -X p -Y p -Z p Lorigine

39、du systme de coordonnes de plate-forme mobile, O p , est lorigine de la plate-forme. Laxe +X pest normalement choisi dans la direction davance de la plate-forme mobile. Laxe +Z pest normalement choisi dans la direction verticale de la plate-forme (voir Figure 6). Figure 6 Exemple de systme de coordo

40、nnes de plate-forme mobile 5.6 Systme de coordonnes dune tche, O k -X k -Y k -Z k Le systme de coordonnes dune tche est reprsent la Figure 7. ISO 2013 Tous droits rservs 7 ISO 9787:2013(F) Lgende 1 systme de coordonnes de latelier 2 systme de coordonnes de la base 3 systme de coordonnes de linterfac

41、e mcanique 4 systme de coordonnes de loutil 5 systme de coordonnes dune tche 6 systme de coordonnes de lobjet 7 systme de coordonnes de la camra 8 PDO (point doutil) 9 prhenseur Figure 7 Systmes de coordonnes pour la manipulation dun objet 5.7 Systme de coordonnes de lobjet, O j -X j -Y j -Z j Le sy

42、stme de coordonnes de lobjet est reprsent la Figure 7. 5.8 Systme de coordonnes de la camra, O c -X c -Y c -Z c Le systme de coordonnes de la camra est reprsent la Figure 7.8 ISO 2013 Tous droits rservs ISO 9787:2013(F) Annexe A (informative) Exemples de systmes de coordonnes pour diffrentes structu

43、res mcaniques Figure A.1 Robot cartsien ISO 2013 Tous droits rservs 9 ISO 9787:2013(F) Figure A.2 Robot cylindrique Figure A.3 Robot polaire10 ISO 2013 Tous droits rservs ISO 9787:2013(F) Figure A.4 Robot articul Figure A.5 Robot SCARA ISO 2013 Tous droits rservs 11 ISO 9787:2013(F) Bibliographie 1

44、ISO 9283:1998, Robots manipulateurs industriels Critres de performance et mthodes dessai correspondantes 2 ISO 9946:1999, Robots manipulateurs industriels Prsentation des caractristiques 3 ISO 14539:2000, Robots manipulateurs industriels Manipulation des objets par prhenseurs pince Vocabulaire et prsentation des caractristiques12 ISO 2013 Tous droits rservs ISO 9787:2013(F) ISO 2013 Tous droits rservs IC S 25.040.30 Prix bas sur 12 pages