坐标系是为确定机器人的位置和姿态而在机器人或空间上进行定义的位置指标系统。坐标系分为关节坐标系和直角坐标系。
工业机器人可以相对于不同的坐标系运动，在每一种坐标系中的运动都不相同，通常机器人的运动在全局参考坐标系、关节参考坐标系和工具参考坐标系中完成：
全局参考系坐标系是一种通用坐标系由X，Y，Z轴所定义；
关节参考坐标系用来描述机器人每一个独立关节的运动；
工具参考坐标系描述机器人手相对与固连在手上的坐标系的运动。
库卡机器人坐标系分为4种
1、JOINT坐标系统
2、WORLD坐标系统
3、 BASE坐标系统
4、TOOL坐标系统
一 关节坐标系
关节坐标系是设定在机器人关节中的坐标系。关节坐标系中机器人的位置和姿态，以各关节底座侧的关节坐标系为基准而确定。
J1:0° J2:0° J3:0° J4:0° J5:0° J6:0°
下图1中的关节坐标系的关节值为：
二. 直角坐标系
直角坐标系中的机器人的位置和姿态，通过从空间上的直角坐标系原点到工具侧的直角坐标系原点（工具中心点）的坐标值x、y、z和空间上的直角坐标系的相对X轴、Y轴、Z轴周围的工具侧的直角坐标系的回转角w、p、r予以定义。下图2为（w、p、r）的含义。
三. 世界坐标系
世界坐标系是被固定在空间上的标准直角坐标系，其被固定在由机器人事先确定的位置。用户坐标系是基于该坐标系而设定的。它用于位置数据的示教和执行。有关各机器人（R系列/M系列/ARC Mate/LR Mate）的世界坐标系原点位置的大致标准为：
① 顶吊安装机器人、M-710iC以外：在J1轴上水平移动J2轴而交叉的位置。
② 顶吊安装机器人、M-710iC：J1轴处于0位时，离开J4轴最近的J1轴上的点。
四. 工具坐标系
这是用来定义工具中心点（TCP）的位置和工具姿态的坐标系。工具坐标系必须事先进行设定。在没有定义的时候，将由默认工具坐标系来替代该坐标系。
五. 用户坐标系
这是用户对每个作业空间进行定义的直角坐标系。它用于位置寄存器的示教和执行、位置补偿指令的执行等。在没有定义的时候，将由世界坐标系来替代该坐标系。
工业机器人常用的四种坐标系是大地坐标系、机座坐标系、工具坐标系、工件坐标系。
大地坐标系机器人轴坐标系：又被称为绝对坐标系和世界坐标系机器人轴坐标系，以地面为参照系的固定坐标系，所有的坐标系都和大地坐标系有直接或者间接的关系。将工业机器人安装在地面时，工业机器人的大地坐标系是与机座坐标系一致的，都是根据工业机器人安装机座为原点。
机座坐标系：又被称为基坐标系，在工业机器人的机座中有着相应的零点，使得固定安装的工业机器人的移动具备机器人轴坐标系了可预测性。所以这一坐标系有助于将工业机器人从原来的位置移动到另一个位置，这个坐标系是工业机器人其它坐标系的基础。在正常调试工业机器人系统时，工人可以通过控制杆来控制工业机器人进行机座坐标系的移动。
工具坐标系：是由安装在工业机器人末端执行工具的中心点与坐标轴方位所构成的，根据工业机器人所装置执行工具的变化而变化，工具坐标系需要提前进行设定，客户可以根据执行工具的外形和尺寸等建立与工具相对应的工具坐标系，一般工具坐标系可以设置八个到十六个。当执行工具损坏或者需要更换时，不需要更改程序，只需要重新定义一下工具坐标系即可。
工件坐标系：工件坐标系和工件是有关系的，是以工件作为原点与坐标轴方位所构成的。工件坐标系有着特别的附加属性，主要是用于简化编程。对工业机器人进行编程时，可以在工件坐标系中建立目标和路径。当工作站的工件与工业机器人之间的位置发生变化时，只需要更改工件坐标系，就可以不用重新示教工业机器人的路径，从而方便实现路径的纠正。
工业机器人的特点：
1、可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。
2、拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。
3、通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器便可执行不同的作业任务。
每一个是分别对应一个元素。但应该不是分别控制，还是联合控制的，应该是多坐标系动态变换算法来实现。
关节坐标，只做单轴运动，也就是每次你按哪个关节它就那一个关节在动其它5个关节是保持不动的。
直角坐标，在你移动机器人的时候为了保证机器人在同一直线上移动，它是所有6个关节配合连动的。
工具坐标，工具坐标的坐标原点在在它的工具终端，所以它的坐标是跟着终端变化而不断变化的
一般在编程的时候用的比较多的是关节和直角坐标；从起始点到你真正需要的那个点这之间的过渡点一般用关节坐标，其它地方用直角坐标或者工具坐标都行。当然编程的时候看个人习惯，没有说哪个地方必须用哪个坐标。
扩展资料：
1、Z坐标
Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为坐标系
Z坐标，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。
如果机床上有几个主轴，则选一个垂直于工件装夹平面的主轴方向为Z坐标方向；如果主轴能够摆动，则选垂直于工件装夹平面的方向为Z坐标方向；如果机床无主轴，则选垂直于工件装夹平面的方向为Z坐标方向。图3所示为数控车床的Z坐标。
2、X坐标
X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。
如果工件做旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向；
如果刀具做旋转运动，则分为两种情况：
1)Z坐标水平时，观察者沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方；
2)Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方。
图4所示为数控车床的X坐标。
参考资料来源：百度百科-坐标系
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工业机器人的坐标形式有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。
1）直角坐标/笛卡儿坐标/台架型（3P）
这种机器人由三个线性关节组成，这三个关节用来确定末端操作器的位置，通常还带有附加道德旋转关节，用来确定末端操作器的姿态。这种机器人在X、Y、Z轴上的运动是独立的，运动方程可独立处理，且方程是线性的，因此，很容易通过计算机实现；它可以两端支撑，对于给定的结构长度，刚性最大：它的精度和位置分辨率不随工作场合而变化，容易达到高精度。但是，它的操作范围小，手臂收缩的同时又向相反的方向伸出，即妨碍工作，且占地面积大，运动速度低，密封性不好。
2）圆柱坐标型（R3P）
圆柱坐标机器人由两个滑动关节和一个旋转关节来确定部件的位置，再附加一个旋转关节来确定部件的姿态。这种机器人可以绕中心轴旋转一个角，工作范围可以扩大，且计算简单；直线部分可采用液压驱动，可输出较大的动力；能够伸入型腔式机器内部。但是，它的手臂可以到达的空间受到限制，不能到达近立柱或近地面的空间；直线驱动器部分难以密封、防尘；后臂工作时，手臂后端会碰到工作范围内的其它物体。
3）球坐标型（2RP）
球坐标机器人采用球坐标系，它用一个滑动关节和两个旋转关节来确定部件的位置，再用一个附加的旋转关节确定部件的姿态。这种机器人可以绕中心轴旋转，中心支架附近的工作范围大，两个转动驱动装置容易密封，覆盖工作空间较大。但该坐标复杂，难于控制，且直线驱动装置仍存在密封及工作死区的问题。
4）关节坐标型/拟人型（3R）
关节机器人的关节全都是旋转的，类似于人的手臂，是工业机器人中最常见的结构。
5）平面关节型
这种机器人可看作是关节坐标式机器人的特例，它只有平行的肩关节和肘关节，关节轴线共面。
