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一文带你认识国内外最新机器人离线编程软件

2016-04-27 09:01 大数据实验室

首先给大家说一下机器人编程。通常来讲,机器人编程可分为示教在线编程和离线编程。但是,示教在线编程不是我们今天讲解的重点,我们要通过示教在线编程在实际应用中主要存在的问题,来说说机器人离线编程软件的优势和主流编程软件。




示教在线编程在实际应用中主要存在以下问题:


1、示教在线编程过程繁琐、效率低。
2、精度完全是靠示教者的目测决定,而且对于复杂的路径示教在线编程难以取得令人满意的效果。




基于对示教编程出现的弊端,那么离线编程就出现啦!与示教编程相比,离线编程又有什么优势呢?


1、减少机器人的停机时间,当对下一个任务进行编程时,机器人仍可在生产线上进行工作。
2、使编程者远离了危险的工作环境。
3、适用范围广,可对各种机器人进行编程,并能方便的实现优化编程。
4、可对复杂任务进行编程。
5、便于修改机器人程序。



看到离线编程的这些优点后,是不是迫不及待的想看看离线编程软件长什么样子?那么往下看吧~下面详细介绍一下主流的离线编程软件。

1、Robot Art 

Robot Art来自帝都北京,是目前离线编程软件国内品牌中的顶尖的软件。软件根据几何数模的拓扑信息生成机器人运动轨迹,之后轨迹仿真
、路径优化、后置代码一气呵成,同时集碰撞检测、场景渲染、动画输出于一体,可快速生成效果逼真的模拟动画。广泛应用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、数控加工等领域。

Robot Art教育版针对教学实际情况,增加了模拟示教器、自由装配等功能,帮助初学者在虚拟环境中快速认识机器人,快速学会机器人示教器基本操作,大大缩短学习周期,降低学习成本。


下图为RobotArt离线编程仿真软件的界面:



优点:

1)支持多种格式的三维CAD模型,可导入扩展名为step、igs、stl、x_t、prt(UG)、prt(ProE)、CATPart、sldpart等格式;

2)支持多种品牌工业机器人离线编程操作,如ABB、KUKA、Fanuc、Yaskawa、Staubli、KEBA系列、新时达、广数等);

3)拥有大量航空航天高端应用经验;

4)自动识别与搜索CAD模型的点、线、面信息生成轨迹;

5)轨迹与CAD模型特征关联,模型移动或变形,轨迹自动变化;

6)一键优化轨迹与几何级别的碰撞检测;

7)支持多种工艺包,如切割、焊接、喷涂、去毛刺、数控加工;

8)支持将整个工作站仿真动画发布到网页、手机端;

缺点:

软件不支持整个生产线仿真,对外国小品牌机器人也不支持,不过作为机器人离线编程,还是相当给力的,功能一点也不输给国外软件。

2.Robot Master

Robotmaster来自加拿大,由上海傲卡
自动化代理,是目前离线编程软件国外品牌中的顶尖的软件,几乎支持市场上绝大多数机器人品牌(KUKA,ABB,Fanuc,Motoman,史陶比尔、珂玛、三菱、DENSO、松下……)。


下图为Robot Master软件界面:


功能:Robotmaster在Mastercam中无缝集成了机器人编程、仿真和代码生成功能,提高了机器人编程速度。


优点:可以按照产品数模,生成程序,适用于切割、铣削、焊接、喷涂等等。独家的优化功能,运动学规划和碰撞检测非常精确,支持外部轴(直线导轨系统、旋转系统),并支持复合外部轴组合系统。

缺点:暂时不支持多台机器人同时模拟仿真,基于MasterCAM做的二次开发,价格昂贵,企业版在20W左右。

3.Robot Works

RobotWorks是来自以色列的机器人离线编程仿真软件,与Robot Master类似,是基于Solidworks做的二次开发。使用时,需要先购买Solidworks。


主要功能如下:

(1)全面的数据接口:Robotworks是基于Solidworks平台开发,Solidworks可以通过IGES,DXF,DWG,PrarSolid,Step,VDA,SAT等标准接口进行数据转换。

(2)强大的编程能力:从输入CAD数据到输出机器人加工代码只需四步。

第一步:从Solidworks直接创建或直接导入其他三维CAD数据,选取定义好的机器人工具与要加工的工件组合成装配体。所有装配夹具和工具客户均可以用Solidworks自行创建调用;

第二步:Robotworks选取工具,然后直接选取曲面的边缘或者样条曲线进行加工产生数据点;

第三步:调用所需的机器人数据库,开始做碰撞检查和仿真,在每个数据点均可以自动修正,包含工具角度控制,引线设置,增加减少加工点,调整切割次序,在每个点增加工艺参数;                

第四步:Robotworks自动产生各种机器人代码,包含笛卡尔坐标数据,关节坐标数据,工具与坐标系数据,加工工艺等,按照工艺要求保存不同的代码。

(3)强大的工业机器人数据库:系统支持市场上主流的大多数的工业机器人,提供各大工业机器人各个型号的三维数模。

(4)完美的仿真模拟:独特的机器人加工仿真系统可对机器人手臂,工具与工件之间的运动进行自动碰撞检查,轴超限检查,自动删除不合格路径并调整,还可以自动优化路径,减少空跑时间。

(5)开放的工艺库定义:

系统提供了完全开放的加工工艺指令文件库,用户可以按照自己的实际需求自行定义添加设置自己独特工艺,添加的任何指令都能输出到机器人加工数据里面。

缺点:Robotworks基于solidworks,solidworks本身不带CAM功能,编程繁琐,机器人运动学规划策略智能化程度低。

优点:生成轨迹方式多样、支持多种机器人、支持外部轴。

4.ROBCAD

ROBCAD是西门子旗下的软件,软件较庞大,重点在生产线仿真,价格也是同软件中顶尖的。软件支持离线点焊、支持多台机器人仿真、支持非机器人运动机构仿真,精确的节拍仿真,ROBCAD主要应用于产品生命周期中的概念设计和结构设计两个前期阶段。


其主要特点包括:


(1)与主流的CAD软件(如NX、CATIA、IDEAS)无缝集成。

(2)实现工具工装、机器人和操作者的三维可视化。

(3)制造单元、测试以及编程的仿真。

ROBCAD的主要功能包括:

(1)Workcelland Modeling:对白车身生产线进行设计、管理和信息控制。

(2)Spotand OLP:完成点焊工艺设计和离线编程。

(3)Human:实现人因工程分析。

(4)Application中的Paint、Arc、Laser等模块:实现生产制造中喷涂,弧焊,激光加工,绲边等等工艺的仿真验证及离线程序输出。

(5)ROBCAD的Paint模块。喷漆的设计、优化和离线编程,其功能包括:喷漆路线的自动生成、多种颜色喷漆厚度的仿真、喷漆过程的优化。

缺点:价格昂贵,离线功能较弱,Unix移植过来的界面,人机界面不友好。


下图为ROBCAD软件界面


5.DELMIA

DELMIA是达索旗下的CAM软件,大名鼎鼎的CATIA是达索旗下的CAD软件。DELMIA有6大模块,其中Robotics解决方案涵盖汽车领域的发动机、总装和白车身(Body-in-White),航空领域的机身装配、维修维护,以及一般制造业的制造工艺。

DELMIA的机器人模块ROBOTICS是一个可伸缩的解决方案,利用强大的PPR集成中枢快速进行机器人工作单元建立、仿真与验证,是一个完整的、可伸缩的、柔性的解决方案。使用DELMIA机器人模块,用户能够容易地:

(1)从可搜索的含有超过400种以上的机器人的资源目录中,下载机器人和其它的工具资源。

(2)利用工厂布置规划工程师所完成的工作。

(3)加入工作单元中工艺所需的资源进一步细化布局。

缺点:DELMIA属于专家型软件,操作难度太高,不适宜高职学生学习,需要机器人专业研究生以上学生使用;工业正版单价也在百万级别。
                                
6.RobotStudio

RobotStudio是瑞士ABB公司配套的软件,是机器人本体商中软件做的最好的一款。。RobotStudio支持机器人的整个生命周期,使用图形化编程、编辑和调试机器人系统来创建机器人的运行,并模拟优化现有的机器人程序。


Robot Studio包括如下功能:

(1)CAD导入。可方便地导入各种主流CAD格式的数据,包括IGES、STEP、VRML、VDAFS、ACIS及CATIA等。机器人程序员可依据这些精确的数据编制精度更高的机器人程序,从而提高产品质量。

(2)Auto Path功能。该功能通过使用待加工零件的CAD模型,仅在数分钟之内便可自动生成跟踪加工曲线所需要的机器人位置(路径),而这项任务以往通常需要数小时甚至数天。

(3)程序编辑器。可生成机器人程序,使用户能够在Windows环境中离线开发或维护机器人程序,可显著缩短编程时间、改进程序结构。

(4)路径优化。如果程序包含接近奇异点的机器人动作,RobotStudio可自动检测出来并发出报警,从而防止机器人在实际运行中发生这种现象。仿真监视器是一种用于机器人运动优化的可视工具,红色线条显示可改进之处,以使机器人按照最有效方式运行。可以对TCP速度、加速度、奇异点或轴线等进行优化,缩短周期时间。

(5)可达性分析。通过Autoreach可自动进行可到达性分析,使用十分方便,用户可通过该功能任意移动机器人或工件,直到所有位置均可到达,在数分钟之内便可完成工作单元平面布置验证和优化。

(6)虚拟示教台。是实际示教台的图形显示,其核心技术是Virtual Robot。

从本质上讲,所有可以在实际示教台上进行的工作都可以在虚拟示教台

(QuickTeach?)上完成,因而是一种非常出色的教学和培训工具。

(7)事件表。一种用于验证程序的结构与逻辑的理想工具。程序执行期间,可通过该工具直接观察工作单元的I/O状态。可将I/O连接到仿真事件,实现工位内机器人及所有设备的仿真。该功能是一种十分理想的调试工具。

(8)碰撞检测。碰撞检测功能可避免设备碰撞造成的严重损失。选定检测对象后,RobotStudio可自动监测并显示程序执行时这些对象是否会发生碰撞。

(9)VBA功能。可采用VBA改进和扩充RobotStudio功能,根据用户具体需要开发功能强大的外接插件、宏,或定制用户界面。

(10)直接上传和下载。整个机器人程序无需任何转换便可直接下载到实际机器人系统,该功能得益于ABB独有的Virtual Robot技术。

缺点:就是只支持本公司品牌机器人,机器人间的兼容性很差。


下图为Robot Studio软件界面 



7.Robomove

Robomove来自意大利,同样支持市面上大多数品牌的机器人,机器人加工轨迹由外部CAM导入,与其他软件不同的是,Robomove走的是私人定制路线,根据实际项目进行定制。软件操作自由,功能完善,支持多台机器人仿真,

缺点:需要操作者对机器人有较为深厚的理解,策略智能化程度与Robotmaster有较大差距。

最后,总结一下,以上介绍了常用的7款主流离线编程软件,主要对软件的功能和优缺点进行了分析。希望能帮助到那些想学习工业机器人的童鞋们~


(来源:网络)





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