Definition und Zweck:
Ein Koordinatensystem ist ein mathematisches Bezugssystem, das verwendet wird, um die eindeutige Position und Orientierung (Lage und Ausrichtung) von Punkten und Objekten im dreidimensionalen Raum festzulegen. Es besteht typischerweise aus drei orthogonalen Achsen (X, Y, Z).
In der Automatisierungstechnik ist das Koordinatensystem das Fundament für alle Bewegungsaufgaben (Bahnplanung) und die Lokalisierung von Objekten.
Arten in der Automatisierung:
- Welt- oder Basis-Koordinatensystem: Das feste, globale Bezugssystem der Maschine oder Anlage (z.B. der Boden der Roboterzelle).
- Werkstück-Koordinatensystem: Ein System, das relativ zum Werkstück definiert ist, was die Programmierung der Bearbeitungsschritte vereinfacht (G-Code).
- Werkzeug-Koordinatensystem: Ein System, das an der Spitze des Werkzeugs (Endeffektor) definiert ist (TCP – Tool Center Point).
- Gelenk-Koordinatensystem: Definiert die Position des Roboters über die Winkel der einzelnen Achsen.
Relevanz für Roboter und CNC:
- Bahnplanung: Die Steuerung (CNC oder Robotersteuerung) muss ständig zwischen diesen verschiedenen Koordinatensystemen umrechnen (kinematische Transformation), um die gewünschte Bahnplanung zu realisieren.
- Lokalisierung:3D-Vision-Systeme oder Wegmesssysteme messen Positionen relativ zu einem definierten Koordinatensystem.
- Synchronisation: Die Bewegungen mehrerer Achsen müssen in einem gemeinsamen Koordinatensystem synchronisiert werden.
→ Siehe auch: Achse, Bahnplanung, Roboter, CNC (Computerized Numerical Control), Lokalisierung, Wegmesssystem
