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[永合祥机械] 国内外主流机器人离线编程软件对比

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发表于 2016-12-9 08:58:29 | 显示全部楼层 |阅读模式

讲到工业机器人离线编程软件,就不得不先说道说道另外一种机器人编程方式----手工示教编程。相信大家在接触工业机器人的时候,最先认识的就是机器人示教器了。示教器和机器人的控制系统相连接,操作人员可以通过示教器直接控制机器人的运动轨迹,速度和运动方式。利用示教器上的操作手柄或者操作按键,我们可以很直观的看到机器人每个轴或者每个关节的运动姿态,速度。示教器的学习和使用,是学习工业机器人的第一步,也是非常重要的一步。

  但是,示教器的操作和使用不是我们今天讲解的重点。我们要通过使用示教器的经验和体会,来说说机器人离线编程软件的优势。

  从1959年,英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人起,示教器和示教编程就是使用和操作机器人的最主要手段和途径。半个世纪过去了,现代社会中,高度自动化,智能化的工厂中,通过示教器来示教编辑机器人的轨迹点,依然是最主流的做法。但是,示教编程的方式越普及,也越暴露出其弊端和不足。举个例子,示教编程需要在工作现场进行作业,作业的同时,生产线上的所有设备都必须停工,这对老板来说,损失极大。另外,当机器人运动轨迹过于复杂或者精度要求过高,手工示教再靠操作人员来完成,就有点心有余而力不足了。这时,离线编程软件应运而生。它的出现,本意并不是要替代手工示教编程,而是弥补其个中不足。所以,当我们再提起离线编程软件的时候,不应过度神化,而是要正确的看待手工示教 和离线编程的作用,让其在不同情况下各自发挥优势。

  离线编程软件的出现,也不是一天两天了。本人从事工业自动化十几年,从早先数控机床的大规模应用,到现在工业机器人的逐步兴起。从硬件的更新换代,到软件的日益出新,都或多或少的做过一些研究和学习。时代变化太快,但是作为一个老工控,我始终坚信,科技是第一生产力。

  好多刚接触工业机器人的新人,示教器还没学会,手工编辑了一些运动轨迹以后就抱怨说,手工示教编程太难了,太复杂了。甚至说落后了,吵着要学离线软件编程。对于这样的新人,我想说,学东西不应该好高骛远,手工示教编程,是掌握机器人,学习机器人最基本,也是最好的方式。使用离线软件编程的时候也会需要很多示教方面的知识。

  今天,想跟大家聊聊,目前国内外市场上几款主流的机器人离线编程软件,看看他们的区别和各自优势。希望大家在学习的时候,能够选择适合自己的软件。

  我们常说的机器人离线编程软件,大概可以分为两类:

  一类是通用型离线编程软件,这类软件一般都由第三方软件公司负责开发和维护,不单独依赖某一品牌机器人。换句话说,通用型离线编程软件,可以支持多款机器人的仿真,轨迹编程和后置输出。这类软件优缺点很明显,优点可以支持多款机器人,缺点就是对某一品牌的机器人的支持力度不如第二类专用型离线软件的支持力度高。

  二类是专用型离线编程软件,这类软件一般由机器人本体厂家自行或者委托第三方软件公司开发维护。这类软件有一个特点,就是只支持本品牌的机器人仿真,编程和后置输出。由于开发人员可以拿到机器人底层数据通讯接口,所以这类离线编程软件可以有更强大和实用的功能,与机器人本体兼容性也更好。

  基于这种情况,我们不好单单说出性价比,谁更高。这里,我们从另外一个角度给大家推荐一下。如果是教育领域,个人学习,我们推荐通用型离线编程软件。如果是工厂设计,工业上选用,我建议选择正在使用的机器人品牌的专用型离线编程软件。

  下面我们就具体分析下这两类软件

  通用型离线编程软件:

  1.RobotMaster:目前市面上顶级的通用型机器人离线编程仿真软件,由加拿大软件公司Jabez科技(已被美国海宝收购)开发研制。目前是由上海傲卡自动化作为中国区代理。Robotmaster在Mastercam中无缝集成了机器人编程、仿真和代码生成等功能,大大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、喷涂等工业领域。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. RobotoWorks:在工业领域,相比较其他离线软件,RobotoWorks应用算是比较广泛。全面的数据接口,加上基于Solidworks平台开发,使其可以轻松的通过IGES,DXF,DWG,PrarSolid,Step,VDA,SAT等标准接口进行数据转换。RobotoWorks 强大的编程能力,完美的仿真模拟,开放的工艺库定义,使其在同类软件中更是脱颖而出。

  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。

  3.Robotmove: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。

  4.RobotCAD:SIEMENS(西门子) 公司的一款离线编程软件,在车厂占统治地位,是做方案和项目规划的利器。ROBCAD 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。

  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:法国达索软件旗下产品(开发大名鼎鼎的Catia软件的公司)在车厂也有广泛的使用,与Robcad各有千秋。DELMIA 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,和Process&Simulate等都属于专家型软件,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;DELMIA,Process&Simulte功能虽然十分强大,但是工业正版单价也在百万级别。

  6.RobotArt:北京华航唯实出的一款国产离线编程软件,老实说,虽然与国外同类的RobotMaster,DELMIA相比,功能稍逊一些,但是在国内离线编程软件里面,也算是出类拔萃。曾经和他们的开发经理有过一面之缘,得知他们技术来自北航机器人所,也有一些自己的专利,号称首款商业化离线编程软件,怎么说呢,算是填补了国产离线编程的一个空白吧。一站式解决方案,从轨迹规划,轨迹生成,仿真模拟,到最后后置代码,使用简单,学习起来比较容易上手。官网可以下载软件,并免费试用。

  优点:能根据模型的几何拓扑生成轨迹,轨迹的仿真和优化功能比较突出。根据不同行业,工艺包数据比较强大。强调服务,重视企业订制。资源丰富的在线教育系统,非常适合学校教育和个人学习。因为是国产软件,所以在通用型离线编程软件中,算是价格最便宜的了。缺点:轨迹编程这块还需要再强大。

  7.还有一些其他通用型离线编程软件,这里就不多做介绍了。他们通常也有着不错的离线仿真功能,但是由于技术储备之类的原因,尚还属于第二梯队。比如,SprutCAM,RobotSim,川思特,天皇,亚龙,旭上,汇博等等。

  专用型离线编程软件:

  1.Robot Studio: ABB原厂的离线软件

  2. RoboGuide:Fanuc原厂的离线软件

  3. KUKA Sim:KUKA原厂的离线软件

  这类专用型离线编程软件,优点和缺点都很类似且明显。因为都是机器人本体厂家自行或者委托开发,所以能够拿到底层数据接口,开发出更多功能,软件与硬件通讯也更流畅自然。所以,软件的集成度很多,也都有相应的工艺包。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。

  最后,总结一下,根据我以往的使用和设计经验,离线编程仿真软件,真正的意义在于轨迹程序的设计,而不是轨迹的生成。我们要把离线软件的使用放到日常的实际工作中去理解,它不是我们偷懒的工具,而是我们工业设计的手段。当然,这也不是否认软件在生产轨迹上给我们带来的便利,只是想让那些还在学习工业机器人路上的同学们,正确看待示教器,以及正确看待离线编程软件。


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