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?；趯κ窘叹幊坛霈F(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

2、、適用范圍廣，可對各種機器人進行編程，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 按國內(nèi)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。按國內(nèi)與國外分類，可以為以下兩大陣營：國內(nèi)：RobotArt國夕卜：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：RobotArt、RobotMaster、Robomove、 RobotCAD、DELMIA廠

3、家專用：RobotStudio、RoboGuide、KUKA Sim國內(nèi)RobotArt獨領(lǐng)風(fēng)騷，領(lǐng)先國內(nèi)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， RobotWorks, RoboMove次之，但一套都要幾十萬大洋，目前沒試用。RobotCAD, DEIMIA 都側(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. Robo

4、tArt （中國，可免費下載試用）RobotArt來自帝都北京，有航空航天背景，是目前 離線編程軟件國內(nèi)品牌中的頂尖的軟件。軟件最大特點 是根據(jù)虛擬場景中的零件形狀，自動生成加工軌跡，并 且可以控制大部分主流機器人，對國內(nèi)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。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莫型，可導(dǎo)入擴展名為step、igs、stl、

5、x_t、prt（UG）、prt（ProE ）、CATPart、sldpart 等格式；2）支持多種品牌工業(yè)機器人離線編程操作，如ABBKUKA 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莫型的點、線、面信息生成 軌跡；5）軌跡與CAD莫型特征關(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，還是相當(dāng)給力的，功能

6、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。2. RobotMaster （加拿大，無試用）RobotMaster來自加拿大，由上海傲卡自動化代理， 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本身動 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:功能：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

7、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、銑削、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3. Robotworks (以色列，有試用，功能有限制)Robotworks是來自以色列的機器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

8、，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： 全面的數(shù)據(jù)接口： Robotworks是基于 Solidworks 平臺開發(fā)，Solidworks 可以通過 IGES,DXF,DWG,PrarSolid,Step,VDA,SAT 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So

9、lidworks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，開始做碰撞檢 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，弓I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 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

10、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撞 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 Solidworks , 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。

11、優(yōu)點：生成軌跡方式多樣、支持多種機器人、支持 外部軸。4. ROBCAD （德國，無試用）ROBCA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：（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

12、作者的三維可視化。（3）制造單元、測試以及編程的仿真。ROBCA啲主要功能包括：（1）Workcell a nd Modeli ng :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 Pai nt、Arc、Laser 等模塊: 實現(xiàn)生產(chǎn)制造中噴涂，弧焊，激光加工，緄邊等等工藝的仿真驗證及離線程序輸 出。（5）ROBCA啲Paint模塊。噴漆的設(shè)計、優(yōu)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，U

13、nix移植過來的界面, 人機界面不友好。ROBCA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(rèn)為DELMIA略顯得不太專注，機 器人模塊只是他的1/6，可惜沒有找到下載試用，有緣 的話，很想看看機器人模塊與 RobotArt、RobotMaster 相比，有何優(yōu)劣。DEL

14、MIA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)研究生以上學(xué)生使用； 工業(yè)正版單價也在百萬級別。6. RobotStudio （瑞士，無試用）RobotStudio是瑞士

15、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?？煞奖愕貙?dǎo)入各種主流 CAD格式 的數(shù)據(jù)，包括 IGES、STER VRMLVDAFSACIS 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）AutoP

16、ath功能。該功能通過使用待加工零件 的CAD模型，僅在數(shù)分鐘之內(nèi)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?？缮蓹C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

17、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)分鐘之內(nèi)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 VirtualRobot 。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 內(nèi)機器人及所有設(shè)備的仿真

18、。該功能是一種十分理想的 調(diào)試工具。（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?？刹捎?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 VirtualRobot 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?；═* . “ml卜禪血嗎嚴(yán)沖心卡心何 出i-i；,z 啊 母空 出 耳勺出也t 1LU：二4 亠19* E *|a !11：1F7口. 1LHIri 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