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深度解析工业机器人主流离线编程软件优缺点

2016-11-22 来源：转载作者：-

　　本文介绍了常用的几款工业机器人主流离线编程软件，通过示教在线编程在实际应用中主要存在的问题，对机器人离线编程软件的优势和主流编程软件的功能、优缺点进行深度解析。

　　通常来讲，机器人编程可分为示教在线编程和离线编程。我们今天讲解的重点是离线编程，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的功能、优缺点进行深度解析。

　　示教在线编程在实际应用中主要存在以下问题：

　　示教在线编程过程繁琐、效率低。

　　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。

　　与示教在线编程相比，离线编程又有什么优势呢？

　　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。

　　使编程者远离了危险的工作环境。

　　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。

　　可对复杂任务进行编程。

　　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 Master

　　Robotmaster来自加拿大，由上海傲卡自动化公司代理，是目前全球离线编程软件中顶尖的软件，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……），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（就是只能做单个工作站），基于MasterCAM做的二次开发，价格昂贵，企业版在20W左右。好贵！！

　　2、RobotArt

　　RobotArt是目前国内品牌离线编程软件中最顶尖的软件。

　　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。

　　RobotArt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。

　　优点：

　　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；

　　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；

　　拥有大量航空航天高端应用经验；

　　自动识别与搜索CAD模型的点、线、面信息生成轨迹；

　　轨迹与CAD模型特征关联，模型移动或变形，轨迹自动变化；

　　一键优化轨迹与几何级别的碰撞检测；

　　支持多种工艺包，如切割、焊接、喷涂、去毛刺、数控加工；

　　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（不够万能），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。

　　3、RobotWorks

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

　　功能：

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　优点：

　　生成轨迹方式多样、支持多种机器人、支持外部轴。

　　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。不会用sw，只会用UG,PROE……咋整？

　　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，价格也是同软件中最贵的。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。现已被西门子收购，不再更新。

　　功能：

　　Workcell and Modeling：对白车身生产线进行设计、管理和信息控制。

　　Spotand OLP：完成点焊工艺设计和离线编程。

　　Human：实现人因工程分析。

　　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。

　　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。

　　优点：

　　与主流的CAD软件（如NX、CATIA、IDEAS）无缝集成。

　　实现工具工装、机器人和操作者的三维可视化。

　　制造单元、测试以及编程的仿真。

　　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。

　　5、DELMIA

　　汽车行业都是用的DELMIA哦！

　　DELMIA是达索旗下的CAM软件，大名鼎鼎的CATIA也是达索旗下的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。

　　优点：

　　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。

　　利用工厂布置规划工程师所完成的工作。

　　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，操作难度较高。

　　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。

　　优点：

　　CAD导入方便。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。

　　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

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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VirtualRobot技术。

　　缺点：

　　只支持ABB品牌机器人，机器人间的兼容性很差。集成商可不能只做ABB的项目！

　　下图为RobotStudio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。

　　优点：