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深度解析工業機（jī）器人主流離（lí）線編程軟件優缺點

2016-11-22 來源：轉載作者：-

　　本文介紹了常用的幾款工業機器人主流離線編程軟件，通（tōng）過示教在線編程在實際應用（yòng）中主要存在的問題，對機器人離（lí）線編程軟件的優勢和主流編程軟件的功能、優缺點進行深度解析。

　　通常（cháng）來講，機器人編程可分為示教在線編程和離線編程。我們今天講解的重點是離線（xiàn）編程，通過（guò）示（shì）教在（zài）線（xiàn）編程在實際應用中主要存在的問題，來說（shuō）說機器人離線編程軟件的優（yōu）勢和主流編程軟件的功能、優缺（quē）點進行深（shēn）度解析。

　　示教在線編程（chéng）在實際應用中主要存在以下問題：

　　示教在線編程過程繁瑣、效率低。

　　精度（dù）完全是靠示教者的目測決定，而且對於複雜的路（lù）徑示教在線編程難以取得令人滿意的效果（guǒ）。

　　與示教在線編程相比，離線編程（chéng）又有什麽優勢呢？

　　減少（shǎo）機器人的停機時間，當對下一個任務進行編程時，機器人仍可在生產線上進行工作。

　　使編程者遠（yuǎn）離了危險（xiǎn）的工作環（huán）境。

　　適用範圍廣，可對各種機器人進行編程，並能方便的實現優化編程。

　　可（kě）對複雜（zá）任務進行編程。

　　便於修（xiū）改機器人程序。

　　看到離線編程的這些優（yōu）點後，是不是迫不及待的想看看離線編程軟件（jiàn）長什麽樣子？那麽往下看吧~下麵詳細介紹（shào）一下主流的離線編程軟件。

　　1、Robot Master

　　Robotmaster來（lái）自加拿大，由上海傲卡自動化（huà）公司代理，是目前（qián）全球離線編程軟件中頂尖的軟件，幾乎支持市場上絕大多數機（jī）器人（rén）品牌（kuka，abb，fanuc，Motoman，史陶比爾、珂瑪、三菱、DENSO、鬆下……），Robotmaster在Mastercam中無縫集成了機器人編程、仿真和代碼生成功能，提（tí）高了機器人編程速（sù）度。

　　優點：

　　可以按照產品數模，生成程序，適（shì）用於切割、銑削（xuē）、焊接、噴（pēn）塗等等。獨家的優化功能，運動學規（guī）劃和碰撞檢測非（fēi）常精確（què），支持外部軸（zhóu）（直線導軌係統、旋轉係統），並支持複合外（wài）部軸組合係統。

　　缺點：

　　暫時不（bú）支（zhī）持多台機器人同時模擬仿真（就是隻能做單個工作站），基於MasterCAM做的二次開發，價格昂貴，企業（yè）版在20W左右。好貴！！

　　2、RobotArt

　　RobotArt是目前國內品牌離線編程軟件中最（zuì）頂尖的軟件。

　　軟件根據幾何數模的拓撲信息生成（chéng）機器人運動軌跡，之後軌跡仿真、路徑優化、後置代（dài）碼一氣嗬成（chéng），同時集碰撞檢測、場（chǎng）景渲染、動畫輸出於一體，可快（kuài）速生成效果逼（bī）真的模擬動畫。廣泛（fàn）應用於打磨、去毛刺、焊接、激光切割、數控加工等領（lǐng）域。

　　RobotArt教育版針對教學（xué）實（shí）際情況，增加了模擬示教器、自由裝配等功（gōng）能，幫助初學者在虛擬環境中快速認識機器人，快速學會機器人示教器基（jī）本（běn）操作，大大縮短學習周期，降低（dī）學習成本。

　　優點：

　　支持多種格式的三維CAD模型，可導入擴展名為step、igs、stl、x_t、prt（UG）、prt（ProE）、CATPart、sldpart等格式；

　　支持多種品牌（pái）工業機器人離線編程操作，如ABB、KUKA、Fanuc、Yaskawa、Staubli、KEBA係列、新時達、廣數等；

　　擁有（yǒu）大量航空航天高（gāo）端應用經驗；

　　自動識別與搜索CAD模型的點、線、麵信息生成軌（guǐ）跡；

　　軌跡與CAD模型特征關聯，模型移動（dòng）或變形，軌跡自動變化；

　　一鍵優化軌跡與（yǔ）幾（jǐ）何級別的碰撞檢（jiǎn）測；

　　支持（chí）多種工藝包，如切割（gē）、焊接、噴塗、去毛刺、數控加工；

　　支持將整個工作站（zhàn）仿真動畫（huà）發布（bù）到網頁、手機端；

　　缺點：

　　軟件不支持（chí）整個生產線仿（fǎng）真（zhēn）（不（bú）夠萬能），對外國小品牌機器人（rén）也不支（zhī）持，不過作為（wéi）機器人離線編程，還是相當給力的，功能一點也不輸（shū）給（gěi）國外軟件。

　　3、RobotWorks

　　RobotWorks是來自以色列的機器人離線編程（chéng）仿真軟件，與RobotMaster類似（sì），是基（jī）於Solidworks做的（de）二次開發。使用時，需要先購買Solidworks。

　　功能：

　　全麵的數據接（jiē）口：Robotworks是基於Solidworks平台開發，Solidworks可以（yǐ）通過IGES，DXF，DWG，PrarSolid，Step，VDA，SAT等（děng）標準接（jiē）口進行數據轉換。

　　強大的編程能力：

　　從輸入CAD數據到輸出機器人加工代碼隻需四步。

　　第一步：從Solidworks直接創建或直接導（dǎo）入其（qí）他三維CAD數據，選取定義好（hǎo）的機器（qì）人工具與要加工的工（gōng）件組合成裝配體。所有裝（zhuāng）配夾具和（hé）工具客戶均可以（yǐ）用Solidworks自行創建（jiàn）調用（yòng）；

　　第二步：Robotworks選取工具，然後直接選（xuǎn）取曲麵的邊緣（yuán）或者樣條曲線進行加工產生數據點（diǎn）；

　　第三步：調用所需的機器人數據庫（kù），開始做碰撞檢查和（hé）仿真，在每個數據點均可（kě）以自動修正，包含工具角度控製，引線設置，增加減（jiǎn）少加工點，調整（zhěng）切割次序，在每（měi）個（gè）點增加工藝參數；

　　第四步：Robotworks自動產生各種機（jī）器人代碼，包含笛卡爾坐標數據，關（guān）節坐（zuò）標數（shù）據，工具與（yǔ）坐標係數據，加（jiā）工工藝等，按照工藝要求保（bǎo）存不同的代碼。

　　強（qiáng）大（dà）的工業機器人數據庫（kù）：係統支持市場上主流的大多數的工業機器人，提供各大工業機器人各（gè）個型號的三維數模。

　　完美的仿真模擬：獨特的機（jī）器（qì）人加工仿真（zhēn）係統可對機器人手臂，工具與工件之間的（de）運動進行（háng）自動碰撞檢查（chá），軸超限（xiàn）檢查，自動刪除不合格（gé）路徑並調整，還可以自動優化路徑，減（jiǎn）少空跑時間。

　　開放的工藝庫定義：係統提供了完全開放的加工（gōng）工藝（yì）指（zhǐ）令文件庫，用戶可以按照自己的實際需求自行定義添加設置自己獨特工（gōng）藝，添加的任何指令都能輸（shū）出到機器人加工數（shù）據裏麵。

　　優點：

　　生成軌跡方式多樣、支持多（duō）種機（jī）器人、支持外部軸。

　　缺點：

　　Robotworks基於solidworks，solidworks本身不帶CAM功能，編（biān）程繁瑣，機器人運動學規劃策略智能化程度低。不會（huì）用（yòng）sw，隻（zhī）會用UG,PROE……咋整？

　　4、Robcad

　　ROBCAD是（shì）西門子（zǐ）旗下的（de）軟件（jiàn），軟件較龐大，重點在生產線仿真，價格也（yě）是同軟件中最貴的。軟件支持離（lí）線點焊、支（zhī）持多台機器人仿真、支持非機器人運動機（jī）構仿真（zhēn），精確的節拍仿真，ROBCAD主要應用於產品生命周期（qī）中的（de）概（gài）念設計和結（jié）構設計兩個前期階段。現（xiàn）已（yǐ）被（bèi）西門子收購，不再更新。

　　功能：

　　Workcell and Modeling：對白車身生產線進行（háng）設計、管（guǎn）理和信息控製。

　　Spotand OLP：完成點焊工藝設計和離線編程。

　　Human：實現人因工（gōng）程分析。

　　Application中的Paint、Arc、Laser等模（mó）塊：實（shí）現生產製造（zào）中噴塗，弧（hú）焊，激光加工，緄邊等等工藝的仿（fǎng）真驗證及離線程序輸出。

　　ROBCAD的Paint模塊。噴漆的設計、優化和離線編程，其功能包（bāo）括：噴漆路線的（de）自動生（shēng）成（chéng）、多種（zhǒng）顏色噴漆厚度的仿真、噴漆過程的（de）優化。

　　優點：

　　與主流的（de）CAD軟（ruǎn）件（如NX、CATIA、IDEAS）無縫集成。

　　實現工具工裝、機器人和操作者的三（sān）維可視化。

　　製造（zào）單元、測試以及編程的仿真。

　　缺點（diǎn）：

　　價格昂貴（guì），離線功能（néng）較（jiào）弱（ruò），Unix移植（zhí）過來的界麵，人機界麵不友好。

　　5、DELMIA

　　汽車行（háng）業都是用的DELMIA哦！

　　DELMIA是達索旗下的（de）CAM軟件，大名鼎鼎的（de）CATIA也是達索旗下的CAD軟件。DELMIA有6大模塊，其中Robotics解決方案涵蓋汽車領（lǐng）域的發動機、總裝和白車身（Body-in-White），航空領域的機身裝配、維修維護，以及一般（bān）製造業的製（zhì）造（zào）工藝。

　　DELMIA的機器人模（mó）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（fāng）案。

　　優點：

　　從可（kě）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（gōng）具資（zī）源。

　　利用工廠布置規劃工程師所（suǒ）完（wán）成的（de）工作（zuò）。

　　加入工作單元中工藝（yì）所需的資源進一（yī）步細化布局。

　　缺（quē）點：

　　DELMIA屬於專家（jiā）型軟件（jiàn），操作難度較高。

　　6、RobotStudio

　　RobotStudio是（shì）瑞士（shì）ABB公司配套的軟件，是（shì）機器人本體（tǐ）商中軟件做的最好（hǎo）的一款。RobotStudio支持機器人的整個生命周期，使用圖形化編程、編輯和調試機器（qì）人係統來創建機器人的運行，並（bìng）模擬優化現（xiàn）有的機器人程（chéng）序（xù）。

　　優點：

　　CAD導入方便。可方便地導入各種主流CAD格式（shì）的數據，包（bāo）括（kuò）IGES、STEP、VRML、VDAFS、ACIS及CATIA等。

　　AutoPath功能。該功能通過使用（yòng）待加工零件的CAD模型，僅在數分鍾之內便可自動生成跟蹤加工曲線所（suǒ）需要的機器人位置（zhì）（路徑），而這項任務以往通常需要數小時甚至數天

　　程序（xù）編（biān）輯器。可生成機器人程序，使用戶能夠在Windows環境中離線開發或維護機器人程序，可顯著縮短編程（chéng）時間（jiān）、改進程序結構。

　　路徑優化。如果程序包含接近奇異點的機器人動作，RobotStudio可（kě）自動檢測出（chū）來並發（fā）出報警，從（cóng）而（ér）防止機器人在實（shí）際運（yùn）行中發生這種現象。仿真監視器是（shì）一種用於機器人運動優化的可視工具，紅色線條顯示可改進之處，以使機器人按照最有效（xiào）方式運行。可以對TCP速度、加速度、奇異點或軸線等進行優化，縮（suō）短周期時間。

　　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（néng）任意移動機器人或工件，直到所有位置均可到達（dá），在數分鍾之內便可完成工作單元平（píng）麵布置驗證和優化。

　　虛擬示教（jiāo）台。是實際示教台的圖形顯示，其（qí）核心技術是VirtualRobot。從本質（zhì）上講（jiǎng），所有可以在實（shí）際示教台上進行的工作都可以在虛擬示教台（QuickTeach）上完（wán）成，因而是一種非常（cháng）出（chū）色的（de）教學和培訓工具（jù）。

　　事（shì）件表。一種用於驗證程序的結構（gòu）與（yǔ）邏（luó）輯的理想工具。程序（xù）執（zhí）行期間，可通過該工具直接觀察工（gōng）作單元的I/O狀態。可將I/O連接到（dào）仿真事件，實現工位內機器人及所有設備的仿真。該功能（néng）是（shì）一種十分（fèn）理想的調試工（gōng）具。

　　碰（pèng）撞檢測。碰（pèng）撞檢測功（gōng）能可避免設備碰撞造成的嚴重（chóng）損失。選定檢測對象後，RobotStudio可自動監測並顯示程序執行時這些對象是否會發生碰撞。

　　VBA功能。可采用VBA改進和擴充RobotStudio功能（néng），根據用戶具體需要開發功能強大（dà）的外接插件、宏，或定（dìng）製用戶界麵。

　　直（zhí）接上傳和下載。整個機（jī）器人（rén）程序（xù）無需任何轉換便可直接（jiē）下載到實際機器人係（xì）統，該（gāi）功能（néng）得益於ABB獨（dú）有的VirtualRobot技術（shù）。

　　缺點：

　　隻支持ABB品牌機器人，機（jī）器人間（jiān）的兼容性很差。集成商可不能隻做ABB的項目！

　　下圖為（wéi）RobotStudio軟件界麵：

　　7、Robomove

　　Robomove來自意（yì）大利（lì），同樣支（zhī）持市麵上大多數品牌的（de）機器人，機器人加工軌跡由外部CAM導入。

　　優點：

　　與其（qí）他軟件不同的是，Robomove走（zǒu）的是私人定（dìng）製路線（xiàn），根據實際項目進行定製（zhì）。

　　軟件（jiàn）操作自由，功能完善（shàn），支持多台機器人仿真。

　　缺點：