为了说明与控制机器人在空间的运动情况，比如：位置、运动的方向及速度等，必须为其选定一个参照系，也就是坐标系统（Coordinate System）。机器人在坐标系中的位置数据，称为坐标。同一个位置，在不同的坐标系中，其坐标值是不同的。今天这篇文章，我们来谈谈工业机器人的各种坐标系统。
世界坐标系（World coordinate system），也称为大地坐标系，它是大地作为参考平面。世界坐标系可以让两个或多个机器人定位到车间里的同一个位置点，在两个或多个机器人协同工作时（比如一个机器人抓取另一个机器人焊接好的部件），使用世界坐标系会特别方便。
基坐标系（Base coordinate system）是机器人的底盘作为参考平面。有人会问：基坐标系和大地坐标系有什么区别呢？既然基坐标系是以底盘为参考平面，那么底盘的固定的地方不同，其参考系就不同。当底盘水平固定到地面上时，基坐标系与大地坐标系在同一个平面内（原点可能不同），此时机器人的运动也可以世界坐标系为参考。当底盘离开地面一定距离（甚至把机器人倒置），机器人的参考平面就不能以大地为基准了，必须以底盘所在的平面为基准。当机器人回归原点，观察者面向机器人站在其正前方，垂直向上的方向为Z轴正方向；水平向右的方向为Y轴正方向；从机器人指向观察者的方向为X轴正方向。下面是默认基坐标系的示意图：
工具坐标系（Tool coordinate system）用来定义工具中心点（TCP）的位置。严格来讲，“工具坐标”应该被翻译为“工具数据（Tool Data）”。因为这里面不仅定义了工具中心点的位置，还包括了工具的重量和重心。ABB机器人有默认的工具数据tool0，其TCP点在第六轴法兰盘的中心位置。法兰盘的平面即为X轴和Y轴构成的平面。站在机器人的正前方，面对法兰盘，垂直于法兰盘的方向为Z轴，其正方向从机器人指向观察者；法兰盘向下的方向为X轴的正方向，向右的方向为Y轴的正方向；如下图：
如何来定义这样一个平面呢？通常采用的是三点法。根据几何定律：不在同一条直线上的三个点可以唯一确定一个平面。我们可以在被加工的工件表面上选择三个点：X1、X2和Y1。其中“X1”用来确定平面坐标的原点；“X2”用来确定坐标轴X的正方向；“Y1”用来确定坐标轴Y的正方向；三个点的位置数据确定后，就可以定义一个工件坐标了。
使用工件坐标的好处在于当工件的位置发生变化后，仅需要重新定义一个新的工件坐标，而不需要对机器的运动轨迹进行重新编程。
