1、1 -Candy 国内外 顶尖 工业 离线 编程 软件 ， 你造吗 ？ （详细篇） 说到工业机器人离线编程软件 ， 首先我们来个热身 ， 了解一下工业机器人离线编程的发展 1、 了解工业机器人离线编程的发展 工业机器人离线编程软件是工业机器人应用与研究不可缺少的工具，美国、英国、法国、德国、日本等国的许多大学实验室、研究所、制造公司都对机器人离线编程与仿真技术进行了大量的研究，并开发出原型系统和应用系统。国内对离线编程的研究起步于 90 年代，并在国内备受关注，国内多所高校做了深入研究，并开发了许多离线编程系统。开发的系统模块比较全，功能完善，但相对于国外，国内软件走向商业化路途坎坷。 1.1
2、 离线编程技术的原理 离线编程技术是 利用计算机图形学的成果，建立起机器人及其工作环境的几何模型，再利用一些规划算法，通过对图形的控制和操作，在离线的情况下进行轨迹规划。通过对编程结果进行三维图形动画仿真，以检验编程的正确性，最后将生成的代码传到机器人控制柜，以控制机器人运动，完成给定任务。 离线编程 使用前提 是 需要有加工零件和工具的三维模型。 2、 了解 工业机器人 离线编程软件 2.1 RobotMaster 软件 工业机器人离线编程软件 RobotMaster 来自加拿大，由上海傲卡自动化代理，是目前 国外 离线编程软件市场上顶尖的软件，几乎支持市场上绝大多数机器人品牌（ KUKA、
3、 ABB、 Fanuc、 Motoman、史陶比尔、珂玛、三菱、 DENSO、松下）。 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 。 2.2 RobotStudio 软件 离线编程是扩大机器人系统投资回报的最佳途径。借助 ABB 模拟与离线编程软件 RobotStudio，工程师可在办公室内完成机
4、器人离线编2 程，无需中断生产。机器人程序可提前准备就绪，从而提高整体生产效率。 借助 RobotStudio 提供的各种工具，可在不影响生产的前提下执行培训、编程和优化等任务，提升机器人系统的盈利能力，同时有如下优势： 风险降低 投产更迅速 换线更快捷 生产效率提高 RobotStudio 以 ABB VirtualController 为基础，与机器人在实际生产中运行的软 件完全一致。因此，通过 RobotStudio 可执行十分逼真的模拟，均为车间中实际使用的真实机器人程序和配置文件。 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、
5、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） AutoPath 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
6、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。 虚拟示教台 是实际示教台的图形显示，其核心技术是 VirtualRobot。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）
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。 事件表 是一种十分理想的 调试工具。 3 （ 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
8、能得益于 ABB 独有的 VirtualRobot 技术。 优点：集成度高，有相应的工艺包。 缺点：只适用于 ABB 机器人。 2.3 工业机器人离线编程软件 RobotWorks 功能： (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
9、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
10、。 (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 的 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 2.4 工业机器人离线编程软件 Rob
11、otArt RobotArt 国内首款 顶尖 工业机器人离线编程软件 ， 由北京华航唯实机器人科技有限公司研发的 ，话不多说，直接进入主题，了解一下它的功能优势 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、 ics 等格式； 支持多种品牌工业机器人离线编程操作，可导入本体模型，控制各轴运动，根据设计轨迹仿真运行（例 ABB、 KUKA、 Staubli、广州数控等）； 轨迹与 CAD 模型特征关联，可根据 CAD 模型的改变自动更新轨迹数据； 支持自由绘制机器人运动轨迹； 可
12、视化轨迹优化和机器人姿态优化功能。 几何级别的碰撞检测。 支持多种品牌工业机器人虚拟示教器操作实现教学（例 ABB、KUKA、 Staubli、广州数控等） 包括焊接、喷涂、去毛刺、数控加工等多种工艺包； 支持搭建虚拟工作站，模拟整个工作站工作过程； 支持自由组装、设计机器人，学习机器人原理与运动过程； 支持工件校准功能，能够根据真实情况与理论模型的参数误差自动调整轨迹参数 。 另外就是它的一站式解决方案 : 导入模型 ： 即为设计轨迹前做好环境搭建的准备工作 。 轨迹生成：轨迹的生成分为四种方式： 由三维模型点线面生成轨迹 由曲线投影到面生成轨迹 由曲面线加面生成轨迹 导入外部轨迹 仿真运行 ： 根据机器人运动学和动力学知识 ， 生成连续的机器人姿态 ，同时启动碰撞检测 模块，用以检测机器人工作过程中是否有歧义点及发生干涉等。 轨迹优化 ： 通过仿真运行对不合理的轨迹进行优化调整 ， 使其更加贴合实际运行姿态 后置代码：将优化调整完成的轨迹成为机器人可识别的代码数据。 真机运行 ： 将生成的代码通过网络连接或 U 盘等形式传输到机器人本体，调试机器人真实。 -Candy
