机器人离线编程软件

本文整理了目前市面上所使用的离线编程软件，包括RobotArt、RobotMaster、RobotoWorks、Robotmove、RobotCAD、DELMIA、RobotStudio、 RoboGuide、KUKA Sim、SprutCAM、RobotSim、川思特、天皇、亚龙、旭上、汇博等等，并针对其优缺点进行阐述和分析。

1、RobotArt
Robot Art来自帝都北京，是目前离线编程软件国内品牌中的顶尖的软件。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。
Robot Art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：
（1）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；
（2）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）；
（3）拥有大量航空航天高端应用经验；
（4）自动识别与搜索CAD模型的点、线、面信息生成轨迹；
（5）轨迹与CAD模型特征关联，模型移动或变形，轨迹自动变化；
（6）一键优化轨迹与几何级别的碰撞检测；
（7）支持多种工艺包，如切割、焊接、喷涂、去毛刺、数控加工；
（8）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，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。

2、RobotMaster
Robotmaster来自加拿大，由上海傲卡自动化代理，是目前离线编程软件国外品牌中的顶尖的软件，几乎支持市场上绝大多数机器人品牌，包括KUKA，ABB，Fanuc，Motoman，史陶比尔、珂玛、三菱、DENSO、松下等等。
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，基于MasterCAM做的二次开发，价格昂贵，企业版在20W左右。

3、RobotoWorks
RobotWorks是来自以色列的机器人离线编程仿真软件，与Robot Master类似，是基于Solidworks做的二次开发。使用时，需要先购买Solidworks。主要功能如下：
(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。
(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、Robotmove
优点：
软件操作自由，功能完善，支持多台机器人仿真。
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，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。

5、RobotCAD
优点：
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。
RobotStudio、 RoboGuide、KUKA Sim机器人本体厂家的离线编程软件，与本体厂家的机器人兼容性很好。
ROBCAD是西门子旗下的软件，软件较庞大，重点在生产线仿真，价格也是同软件中顶尖的。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，其主要特点包括：
（1）与主流的CAD软件(如NX、CATIA、IDEAS)无缝集成。
（2）实现工具工装、机器人和操作者的三维可视化。
（3）制造单元、测试以及编程的仿真。
ROBCAD的主要功能包括：
（1）Workcelland Modeling：对白车身生产线进行设计、管理和信息控制。
（2）Spotand OLP：完成点焊工艺设计和离线编程。
（3）Human：实现人因工程分析。
（4）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。
（5）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。
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。

6.DELMIA
DELMIA是达索旗下的CAM软件，大名鼎鼎的CATIA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。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；工业正版单价也在百万级别。

7.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。
Robot Studio包括如下功能：
（1）CAD导入。可方便地导入各种主流CAD格式的数据，包括IGES、STEP、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）Auto Path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。
（6）虚拟示教台。是实际示教台的图形显示，其核心技术是Virtual Robot。
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）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。
（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，该功能得益于ABB独有的Virtual Robot技术。
缺点：
只支持本公司品牌机器人，机器人间的兼容性很差。