常用機器人離線編程軟件技術(shù)評測

1、常用機器人離線編程軟件技術(shù)評測 首先說一下機器人編程。通常來講，機器人編程可分為示教在線編程和離線編程兩種。示教編程一般 用于入門級應(yīng)用，如搬運、點焊等，對于復(fù)雜應(yīng)用，示教編程在實際應(yīng)用中主要存在以下問題： 1、示教在線編程過程繁瑣、效率低。 2、精度完全是靠示教者的目測決定，而且對于復(fù)雜的路徑示教在線編程難以取得令人滿意的效果。 基于對示教編程出現(xiàn)的弊端，那么離線編程就出現(xiàn)啦！與示教編程相比，離線編程有如下優(yōu)勢： 1、減少機器人的停機時間，當(dāng)對下一個任務(wù)進行編程時，機器人仍可在生產(chǎn)線上進行工作。 2、通過仿真功能，要預(yù)知發(fā)生的問題，從而將問題消滅在萌芽階段。 3、適用圍廣，可對各種機器人進行

2、編程，并能方便的實現(xiàn)優(yōu)化編程。 4、可對復(fù)雜任務(wù)進行編程。 5、便于修改機器人程序。 常用離線編程軟件，可按不同標(biāo)準(zhǔn)分類，例如，可以按國與國外分類，也可以按通用離線編程軟件與 廠家專用離線編程軟件。 按國與國外分類，可以為以下兩大陣營： 國：RobotArt 國外：RobotMaster, RobotWorks. Robomove. RobotCAD, DELMIA, RobotStudio. RoboGuide 按通用離線編程與廠家專用離線編程，又可以為以下兩大陣營： 通用：RobotArtx RobotMaster, Robomove、RobotCAD, DELMI/ 家專用：RobotS

3、tudio、RoboGuide, KUKA Sim 國RobotArt獨領(lǐng)風(fēng)騷，領(lǐng)先國同行4-5年時間，官網(wǎng)有免費下載，需要官網(wǎng)注冊試用賬號。 國外軟件中，RobotMaster相對來說最強的，基于MasterCAM平臺，生成數(shù)控加工軌跡是優(yōu)勢， Robot Works, RoboMove次之，但一套都要幾十萬大洋，目前沒試用。RobotCAD. DE1MIA 側(cè)重仿真，價 格比前者還貴，還是搜*解版吧。 機器人廠家的離線編程軟件，以ABB的RobotStudio是強，但也僅僅是把示教放到了電腦中，注重 是仿真和節(jié)拍統(tǒng)計。 下面，對各離線編程軟件，做詳細對比。 1. RobotArt （中國，

4、可免費下載試用） RobotArt來自帝都，有航空航天背景，是目前離線編程軟件國品牌中的頂尖的軟件。軟件最大特點 是根據(jù)虛擬場景中的寒件形狀，自動生成加工軌跡，并且可以控制大部分主流機器人，對國機器人支持 是相當(dāng)?shù)陌舭魢}！軟件根據(jù)幾何數(shù)模的拓撲信息生成機器人運動軌跡，之后軌跡仿真、路徑優(yōu)化、后置 代碼一氣呵成，同時集碰撞檢測、場景渲染、動畫輸出于一體，可快速生成效果逼真的模擬動畫。廣泛 應(yīng)用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、數(shù)控加工等領(lǐng)域。 頁腳 下圖為RobotArt離線編程仿真軟件的界面: 優(yōu)點： 1) 支持多種格式的三維CAD模型，可導(dǎo)入擴展名為step、igs、stl、x t、prt (

5、UG)、prt (ProE)、 CAT Part sldpart 等格式； 2) 支持多種品牌工業(yè)機器人離線編程操作，如ABB、KUKA、Fanuc、Yaskawa、Staubli. KEBA 系列、新時達、廣數(shù)等)； 3) 擁有大量航空航天高端應(yīng)用經(jīng)驗； 4) 自動識別與搜索CAD模型的點、線、面信息生成軌跡； 5) 軌跡與CAD模型特征關(guān)聯(lián)，模型移動或變形，軌跡自動變化； 6) 一鍵優(yōu)化軌跡與幾何級別的碰撞檢測； 7) 支持多種工藝包，如切割、焊接、噴涂、去毛刺、數(shù)控加工； 8) 支持將整個工作站仿真動畫發(fā)布到網(wǎng)頁、手機端； 缺點： 軟件對外國小品牌機器人也不支持，不過作為機器人離線編程，

6、還是相當(dāng)給力的，功能一點也不輸給 國外軟件。 重要的事說三遍，RobotArt軟件可以在官網(wǎng)免費下載試用。 頁腳 2. RobotMaster （加拿大，無試用） RobotMaster來自加拿大，由傲卡自動化代理，與RobotArt類似，是目前離線編程軟件國外品牌中的 頂尖的軟件。由于是在MasterCAM上做的二次開發(fā)，所以對機器人生成數(shù)控軌跡很擅長，但MasterCAM 身動輒十幾萬或幾十萬的價格，讓人有些望塵莫及，更另說加上二次開發(fā)插件的RobotMaster 了。 下圖為RobotMaster軟件界面： , r0臼 介汾卩也厲紋r- e- #；# ph!.田 DZZ1曰 0- 功能：

7、RobotMaster在MasterCAM中無縫集成了機器人編程.仿真和代碼生成功能，提高了機器 人編程速度。 優(yōu)點：可以按照產(chǎn)品數(shù)模，生成程序，適用于切割、覘削、焊接、噴涂等等。獨家的優(yōu)化功能， 運動學(xué)規(guī)劃和碰撞檢測非常精確，支持外部軸（直線導(dǎo)軌系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)），并支持復(fù)合外部軸組合系 統(tǒng)。 缺點：暫時不支持多臺機器人同時模擬仿真，基于MasterCAM做的二次開發(fā)，價格昂貴,企業(yè)版 在20W左右。 RobotMaster軟件的下載地址本人我沒有找到，哪位小伙伴找到的話，記得告訴我一聲哦 頁腳 3. Robotworks (以色列，有試用，功能有限制) Robotworks是來自以色列的機券

8、人離線編程仿真軟件，與RobotMaster類似，是基于Solidworks做 的二次開發(fā)。使用時，需要先購買Solidworks.以愛因斯坦為代表的猶太人確實智商發(fā)達，整個團隊只有 6-7人，能做出這樣軟件實屬不易，只可惜在中國的漢化、學(xué)習(xí)資料、服務(wù)等，只能讓人惋惜了。由于是 二次開發(fā)，交互性上，比RobotArt難用好多，可能是Solidworks向他開發(fā)放的接口不夠多吧。主要功能 如下： (1) 全面的數(shù)據(jù)接口： Robotworks是基于Solidworks平臺開發(fā)，Sol idworks可以通過 IGES, DXF, DWG. PrarSol i d, St ep, VDA, SAT

9、 等標(biāo)準(zhǔn)接口進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 (2) 強大的編程能力：從輸入CAD數(shù)據(jù)到輸出機器人加工代碼只需四步。 第一步：從Solidworks直接創(chuàng)建或直接導(dǎo)入其他三維CAD數(shù)據(jù)，選取定義好的機器人工具與要加工 的工件組合成裝配體。所有裝配夾具和工具客戶均可以用Solidworks自行創(chuàng)建調(diào)用； 第二步：Robotworks選取工具，然后直接選取曲面的邊緣或者樣條曲線進行加工產(chǎn)生數(shù)據(jù)點； 第三步：調(diào)用所需的機器人數(shù)據(jù)庫，開始做碰幢檢查和仿真，在每個數(shù)據(jù)點均可以自動修正，包含工 具角度控制，引線設(shè)置，增加減少加工點，調(diào)整切割次序，在每個點增加工藝參數(shù)； 第四步：Robotworks自動產(chǎn)生各種機器人代碼，包

10、含笛卡爾坐標(biāo)數(shù)據(jù)，關(guān)節(jié)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，工具與坐標(biāo)系 數(shù)據(jù)，加工工藝等，按照工藝要求保存不同的代碼。 (3) 強大的工業(yè)機器人數(shù)據(jù)庫：系統(tǒng)支持市場上主流的大多數(shù)的工業(yè)機器人，提供各大工業(yè)機器人各 個型號的三維數(shù)模。 (4) 完美的仿真模擬：獨特的機器人加工仿真系統(tǒng)可對機器人手臂，工具與工件之間的運動進行自動 碰幢檢查，軸超限檢查，自動刪除不合格路徑并調(diào)整，還可以自動優(yōu)化路徑，減少空跑時間。 (5) 開放的工藝庫定義： 系統(tǒng)提供了完全開放的加工工藝指令文件庫，用戶可以按照自己的實際需求自行定義添加設(shè)置自己獨 特工藝，添加的任何指令都能輸出到機器人加工數(shù)據(jù)里面。 缺點：Robotworks基于Solidw

11、orks, Solidworks本身不帶CAM功能，編程繁瑣，機器人運動學(xué)規(guī)劃策略 智能化程度低。 優(yōu)點：生成軌跡方式多樣、支持多種機器人、支持外部軸。 頁腳 4. ROBCAD (德國，無試用) ROBCAD是西門子旗下的軟件，軟件相當(dāng)龐大，重點在生產(chǎn)線仿真，價格也是同軟件中頂尖的，不是 一般小伙伴能駕馭的了的。與RobotArt和RobotMaster比，個人感覺RobCAD的重點在生產(chǎn)線仿真，而不 是機器人軌跡生成與控制。軟件支持離線點焊、支持多臺機器人仿真、支持非機器人運動機構(gòu)仿真，精確 的節(jié)拍仿真，ROBCAD主要應(yīng)用于產(chǎn)品生命周期中的概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩個前期階段，其主要特點包括:

12、 (1) 與主流的CAD軟件(如NX、CATIA. IDEAS)無縫集成。 (2) 實現(xiàn)工具工裝、機器人和操作者的三維可視化。 (3) 制造單元、測試以及編程的仿真。 ROBCAD的主要功能包括： (1) Workcell and Modeling：對白車身生產(chǎn)線進行設(shè)計、管理和信息控制。 (2) Spot and OLP：完成點焊工藝設(shè)計和離線編程。 (3) Human：實現(xiàn)人因工程分析。 (4) Application中的Paint、Arc、Laser等模塊：實現(xiàn)生產(chǎn)制造中噴涂，弧 焊，激光加工，纟昆邊等等工藝的仿真驗證及離線程序輸出。 (5) ROBCAD的Paint模塊。噴漆的設(shè)計、優(yōu)

13、化和離線編程，其功能包括： 噴漆路線的自動生成、多種顏色噴漆厚度的仿真、噴漆過程的優(yōu)化。 缺點：價格昂貴，離線功能較弱，Unix移植過來的界面，人機界面不友好。 頁腳 ROBCAD軟件界面 5. DELMIA （法國，無試用） DELMIA是達索旗下的CAM軟件，大名鼎鼎的CATIA是達索旗下的CAD軟件。DELMIA有6大模塊，其 中Robotics解決方案涵蓋汽車領(lǐng)域的發(fā)動機、總裝和白車身（Body-in-White）,航空領(lǐng)域的機身裝配、 維修維護，以及一般制造業(yè)的制造工藝。與RobotArt和RobotMaster比，個人認為DELMIA略顯得不太專 注，機器人模塊只是他的1/6,可惜

14、沒有找到下載試用，有緣的話，很想看看機器人模塊與RobotArt. RobotMaster相比，有何優(yōu)劣。 DELMIA的機器人模塊ROBOTICS是一個可伸縮的解決方案，利用強大的PPR集成中樞快速進行機器 人工作單元建立、仿真與驗證，是一個完整的、可伸縮的、柔性的解決方案。使用DELMIA機器人模塊, 用戶能夠容易地： （1）從可搜索的含有超過400種以上的機器人的資源目錄中，下載機器人 和其它的工具資源。 （2）利用工廠布置規(guī)劃工程師所完成的工作。 （3）加入工作單元中工藝所需的資源進一步細化布局。 缺點：DELMIA屬于專家型軟件，操作難度太高，不適宜新人學(xué)習(xí)，需要機器人專業(yè)研究生以上

15、學(xué)生 頁腳 使用；工業(yè)正版單價也在百萬級別。 6. RobotStudio （瑞士，無試用） RobotStudio是瑞士 ABB公司配套的軟件，是機器人本體商中軟件做的最好的一款。RobotStudio支 持機器人的整個生命周期，使用圖形化編程、編輯和調(diào)試機器人系統(tǒng)來創(chuàng)建機器人的運行，并模擬優(yōu)化現(xiàn) 有的機器人程序。但他的特點在于仿真，根據(jù)幾何模型動生成軌跡能力，與RobotArt和RobotMaster比， 幾乎是零，而且只支持ABB自家機器人。RobotStudio包括如下功能： （1）CAD導(dǎo)入。可方便地導(dǎo)入各種主流CAD格式的數(shù)據(jù)，包括IGES、STEP、VRML, VDAFS, AC

16、IS 及CATIA等。機器人程序員可依據(jù)這些精確的數(shù)據(jù)編制精度更高的機器人程序，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。 （2）AutoPath功能。該功能通過使用待加工篆件的CAD模型，僅在數(shù)分 鐘之便可自動生成跟蹤加工曲線所需要的機器人位置（路徑），而這項任務(wù)以往通常需要數(shù)小時甚至 數(shù)天。 （3）程序編輯器。可生成機器人程序，使用戶能夠在Windows環(huán)境中離線 開發(fā)或維護機器人程序，可顯著縮短編程時間、改進程序結(jié)構(gòu)。 （4）路徑優(yōu)化。如果程序包含接近奇異點的機器人動作，RobotStudio可自 動檢測出來并發(fā)出報警，從而防止機器人在實際運行中發(fā)生這種現(xiàn)象。仿真監(jiān)視 器是一種用于機器人運動優(yōu)化的可視工具，紅色

17、線條顯示可改進之處，以使機 器人按照最有效方式運行?？梢詫CP速度、加速度、奇異點或軸線等進行優(yōu)化，縮短周期時間。 （5）可達性分析。通過Autoreach可自動進行可到達性分析，使用十分方 便，用戶可通過該功能任意移動機器人或工件，直到所有位置均可到達，在數(shù)分鐘之便可完成工作單 元平面布置驗證和優(yōu)化。 （6）虛擬示教臺。是實際示教臺的圖形顯示，其核心技術(shù)是Virtual Robot o 從本質(zhì)上講，所有可以在實際示教臺上進行的工作都可以在虛擬示教臺 （QuickTeach ）上完成，因而是一種非常出色的教學(xué)和培訓(xùn)工具。 （7）事件表。一種用于驗證程序的結(jié)構(gòu)與邏輯的理想工具。程序執(zhí)行期間，可

18、通過該工具直接觀 察工作單元的I/O狀態(tài)?？蓪/O連接到仿真事件，實現(xiàn)工位機器人及所有設(shè)備的仿真。該功能是一種 十分理想的調(diào)試工具。 頁腳 （8）碰撞檢測。碰撞檢測功能可避免設(shè)備碰撞造成的嚴(yán)重損失。選定檢測對象后，RobotStudio 可自動監(jiān)測并顯示程序執(zhí)行時這些對象是否會發(fā)生碰撞。 （9）VBA功能。可采用VBA改進和擴充RobotStudio功能，根據(jù)用戶具體需要開發(fā)功能強大的 外接插件、宏，或定制用戶界面。 （10）直接上傳和下載。整個機器人程序無需任何轉(zhuǎn)換便可直接下載到實際機器人系統(tǒng)，該功能得 益于ABB獨有的VirtimlRobot技術(shù)。 缺點，就是只支持本公司品牌機器人，機器人間的兼容性很差。 RobotStudio軟件界面 7. Robomove （意大利，無試用） Robomove來自意大利，因其公司名叫QD,有時也直接稱乎他為QD。同樣支持市面上大多數(shù)品牌的機 器人，機器人加工軌跡由外部CAM導(dǎo)入，與其他軟件不同的是，Robomove走的是私人定制路線，根據(jù)實際 項目進行定制。另一點不同的就是，Robomove與RobotArt和RobotMaster相比，本身是