机器人坐标教学视频怎么学？

核心概念解析（为什么需要坐标？）

在学习具体视频前,我们先快速理解一下核心概念，这样看视频时效率会更高。

机器人坐标系统主要分为几类：

1. 世界坐标系：一个全局的、固定的参考坐标系，所有其他坐标系的“基准”，就像地图上的“原点”。
2. 基坐标系：以机器人底座为原点建立的坐标系，通常是机器人运动的参考坐标系。
3. 工具坐标系：定义在机器人末端执行器（如夹爪、焊枪）上的坐标系，告诉机器人“工具”的长度、方向和中心点，确保工具尖端的精准定位。
4. 工件坐标系：定义在待加工工件上的坐标系，当工件在机器人工作台上移动或旋转时，可以告诉机器人工件的新位置，而无需重新示教所有点。

核心思想：通过这些不同的坐标系，我们可以在最方便、最直观的环境下（比如工件的图纸）定义任务点，然后机器人系统会自动将其转换成机器人能理解和执行的基坐标系坐标。

教学视频推荐清单

以下视频按照从入门到进阶的顺序排列,涵盖了不同平台和风格，您可以根据自己的喜好选择。

入门与直观理解（适合零基础）

这个阶段的视频用动画和简单的比喻帮助你建立直观认识。

【动画科普】机器人坐标系是如何工作的？

• 平台: Bilibili / YouTube
• 关键词搜索: 机器人坐标系 动画, robot coordinate system animation
• 推荐理由:
  • 优点: 视觉化效果极佳，通过3D动画清晰地展示了世界坐标、基坐标、工具坐标和工件坐标之间的关系和转换过程，非常适合建立初步的、正确的空间想象。
  • 代表UP主/频道: 在B站搜索“机器人”、“自动化”等关键词，有很多优秀的科普UP主会制作这类动画，例如搜索“ABB机器人坐标系”、“发那科坐标系”等，厂商官方的入门视频通常也包含这部分内容。

【机器人应用】机械臂如何理解空间位置？

• 平台: YouTube / Bilibili
• 关键词搜索: 机械臂 坐标系, robot arm coordinate system
• 推荐理由:
  • 优点: 结合真实的机械臂（如UR、ABB等）进行讲解，可能会使用示教器或软件来演示如何设置和切换坐标系，让你看到理论是如何在真实设备上应用的。
  • 代表频道: Universal Robots (优傲机器人) 的官方YouTube频道有很多关于UR机器人使用的教学视频，其中就包含坐标系的介绍。

软件与实操教学（适合动手学习者）

这个阶段的视频会带你进入具体的机器人编程软件或仿真环境中,进行实际操作。

【ABB RobotStudio】工件坐标系创建

• 平台: YouTube / ABB 官方培训
• 关键词搜索: ABB RobotStudio WorkObject, ABB 工件坐标系 创建
• 推荐理由:
  • 优点: RobotStudio是ABB官方的离线编程软件，是学习机器人坐标系的绝佳工具，视频会一步步教你如何在软件中创建一个工件坐标系，并将其与一个3D模型关联，这是最贴近工业应用的实践。
  • 学习路径: 先学世界坐标系和基坐标系，再重点学习工件坐标系和工具坐标系的创建与校准。

【FANUC ROBOGUIDE】坐标系设定

• 平台: YouTube / FANUC 官方资源
• 关键词搜索: FANUC ROBOGUIDE coordinate system, 发那科 坐标系 设定
• 推荐理由:
  • 优点: 类似于ABB的RobotStudio，FANUC的ROBOGUIDE是其主流仿真软件，视频会演示在FANUC系统中如何定义和使用用户坐标系（即工件坐标系）和工具坐标系。
  • 注意: 不同品牌的机器人术语略有不同（如FANUC称“用户坐标系”），但核心概念是相通的。

【国产机器人】坐标系教学

• 平台: Bilibili / 各机器人厂商官网
• 关键词搜索: 埃斯顿 坐标系, 新松 坐标系, 国产机器人 教程
• 推荐理由:
  • 优点: 如果您使用的是国产机器人，直接学习对应品牌的教学视频是最好的选择，内容会结合其示教器的操作界面，讲解更接地气。

原理与进阶（适合深入学习者）

如果你想知道背后的数学原理,或者想学习更高级的应用，可以看这个阶段的视频。

【机器人学】坐标变换与齐次变换矩阵

• 平台: YouTube / Coursera / 大学公开课
• 关键词搜索: robot coordinate transformation, homogeneous transformation matrix, 机器人学 坐标变换
• 推荐理由:
  • 优点: 这是机器人学的核心理论，这类视频会从数学上解释坐标系之间是如何通过旋转和平移进行转换的，理解了齐次变换矩阵，你就从根本上理解了机器人运动学的精髓。
  • 推荐课程: 宾夕法尼亚大学的《机器人学》或斯坦福大学的相关课程在Coursera等平台上有提供，其中第一周就会讲到这部分内容，虽然数学上有些挑战，但一旦掌握，水平会完全不同。

【ROS】TF系统详解

• 平台: YouTube / Bilibili / ROS官方Wiki
• 关键词搜索: ROS TF tutorial, ROS 坐标变换
• 推荐理由:
  • 优点: ROS (Robot Operating System) 是机器人研发的行业标准，它的TF (Transform) 库就是专门用来管理不同坐标系之间关系的，学习TF系统，是理解复杂机器人系统（如带移动底盘的机械臂）如何协同工作的关键。
  • 代表频道: The Construct、ROS Development Studio 等ROS教学机构有非常详细的TF系列教程。

学习路径建议

1. 第一步：建立直观概念

   • 观看 阶段一 的1-2个动画视频，确保你能在脑海中清晰地想象出世界坐标、基坐标、工具坐标和工件坐标这四个“角色”及其关系。

2. 第二步：软件上手实践

   • 选择一个你感兴趣或未来可能使用的机器人品牌（如ABB, FANUC, UR, 或国产机器人）。
   • 下载其对应的离线编程软件（如RobotStudio, ROBOGUIDE）。
   • 观看 阶段二 中关于该软件的教学视频，跟着视频亲手操作一遍，创建一个虚拟的工件和工具坐标系。

3. 第三步：结合真实设备（可选但强烈推荐）

   如果有机会,在真实的机器人上操作示教器，找到“工具”和“工件”坐标系的设置菜单，尝试修改其中的数值，然后观察机器人运动的变化，这会给你最直接的反馈。

4. 第四步：深入理论学习（可选）

   • 如果你对机器人研发或算法感兴趣,可以挑战 阶段三 的内容，从坐标变换的数学原理开始，逐步过渡到ROS这样的实际应用框架。

学习机器人坐标,最好的方式是 “理论 + 动画 + 软件 + 实物” 四位一体，从有趣的动画入手，用专业的软件进行模拟，再到真实的设备上验证，最后用扎实的数学理论来升华。

希望这份清单能帮助您高效地掌握机器人坐标的知识！祝您学习愉快！

标签： 机器人坐标编程入门教程 工业机器人坐标系教学视频 机器人坐标零点设置学习指南