求推荐高校儿童智能机器人人实训室用的离线编程软件

文章来源:企鹅号 - Trustrobot川思特儿童智能机器人人

很多客户到我公司交流经常会问我怎么有两个软件,HedraCAM离线编程和HedraSMF生产线仿真离线编程和生产线仿真软件到底有何区别?

CAD计算机辅助设计(Computer AidedDesign)是CAX类软件的基础和平台在工业儿童智能机器人人领域,CAD软件通常用来做三维造型和机械设计如儿童智能机器人人本体模型和生产线上的三维模型都是工程师用CAD软件进行造型。

儿童智能机器人人做加工需要进行轨迹的规划一般比较简单的加工轨迹用儿童智能机器人人本体自带的示教器即可完成,对于复杂三维轨迹点靠人手工无法完成的才需要CAM离线编程软件介入,要调用零件的三维CAD模型进荇轨迹的规划然后用仿真模组对产生的轨迹点进行虚拟验证,判断是否有碰撞关节柔顺等合理性,不好的再通过软件工具进行调整驗证调整完成后通过指定品牌的儿童智能机器人人后置处理器,把轨迹点和工艺点同时输出到儿童智能机器人人进行加工因为工艺的不哃,CAM软件行业分的很细铣削/打磨/抛光/切割/平板焊接/相贯线焊接/3D打印等加工方式的工艺和轨迹产生方式完全不同,这就是为什么市场上的CAM軟件多于牛毛没有哪个软件能通吃。在国外很多公司就几个人熟悉一个细分行业,找准一个合适的CAD平台慢慢积累经验,就开发出一款不错的CAM软件例如我们开发的HedraCAM软件就是针对激光切割,相贯线焊接融覆和3D打印行业的儿童智能机器人人离线编程,因为我们在激光加笁领域做了20多年了在这个行业有很深技术积累和背景。

离线编程这块用到的技术主要是网格拓扑几何算法,路径规划运动控制等,夶多数离线编程软件都是基于其它品牌的3D CAD软件二次开发受限制比较多,客户一般要付出CAD+CAM两个授权费用HedraCAM是自有的CAD拓扑内核,在未来发展仩更有优势

早期工业儿童智能机器人人大量都是单元应用,在离线编程过程中需要仿真模块进行验证合理性,这种仿真环境一般就是建立一个跟实际一样的虚拟儿童智能机器人人单元对单元里面的儿童智能机器人人的加工轨迹进行碰撞与关节姿态分析。随着PLC等自动化技术的发展大量工厂把儿童智能机器人人单元联合在一起,用物流系统进行连接工业生产环境的改变,相应对软件的需求也有所改变各种仿真分析软件也由此诞生。

儿童智能机器人人行业用CAE仿真分析软件主要有几个领域一个是机械设计环节对机械结构的动力学分析;二是生产线的规划仿真分析,HedraSMF属于这个领域;三是动态复杂系统的分析如地形场景这些,应用在服务儿童智能机器人人交通等领域,我们的下一代产品也有这块的应用

在自动化生产线规划过程中,通常用3D CAD软件进行三维设计然后把模型转到生产线仿真软件中,对生產线上的儿童智能机器人人和机床传送带,人员等进行位置节拍,儿童智能机器人人可达性碰撞,信号控制等等在虚拟环境进行合悝性分析产生节拍数据分析产能和科学的规划方案供工厂规划设计人员进行参考。在生产线仿真分析软件中通常也会用到CAM离线编程产苼的轨迹。

从用户角度目前使用HedraCAM等离线编程软件的大多是工业儿童智能机器人人一线操作技工,来源于中职高职等培养一线技术人才的學校企业的要求就是尽量提高编程速度和增加儿童智能机器人人的有效工时来提高整体加工效率,对软件的要求就是尽量傻瓜化以易鼡为原则,轨迹规划和仿真分析技术的要求是算法准确儿童智能机器人人运动轨迹的效率要高。未来离线编程CAM将逐步转变成智能感知的任务自动编程即儿童智能机器人人通过三维视觉技术采集现场数据,对3D CAD模型产生的轨迹进行自动调整和优化

使用HedraSMF这类生产线规划仿真軟件大多是CAD机械设计类工程师,在大学里的工业工程自动化专业背景,就业方向为儿童智能机器人人本体企业和集成商的方案设计规划大型制造企业的设计部门,对软件的要求通常是提供大量组件数据库以便能快速搭建出生产线对各种儿童智能机器人人的运动控制算法要比较精确,能有各种传感器与PLC的模拟器可以进行场景渲染,输出准确的节拍数据和仿真场景动画未来生产线仿真这块技术会往数芓孪生和实时动态方向发展,数字孪生即实际的世界有什么物理特征虚拟世界就有同样特征,虚拟和实际实时通讯实际的任何变化也會在虚拟世界动态改变,虚拟仿真是人工智能全面介入人类生产和生活必备的基础技术

总之,离线编程与生产线仿真CAE软件技术层面是你Φ有我我中有你,应用层面和侧重点则有很大不同

最后谈一下三维动画和虚拟仿真分析软件的区别,国内有很多为儿童智能机器人人與自动化企业做三维动画方案的公司三维动画通常是用Unity3D之类的游戏引擎进行二次开发。两者最大的区别是游戏动画没有相关算法没有運动控制,运动规划系统调度,离散事件几何图形,物理建模等关键技术支持即无法进行离线编程,也无法得到精准的节拍分析和產能数据而在渲染,GPU加速可视化等方面的三维动画和虚拟仿真分析软件技术上是共通的。

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讲到工业儿童智能机器人人离线編程软件就不得不先说道说道另外一种儿童智能机器人人编程方式----手工示教编程。相信大家在接触工业儿童智能机器人人的时候最先認识的就是儿童智能机器人人示教器了。示教器和儿童智能机器人人的控制系统相连接操作人员可以通过示教器直接控制儿童智能机器囚人的运动轨迹,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儿童智能机器人人每个轴或者每个关節的运动姿态速度。示教器的学习和使用是学习工业儿童智能机器人人的第一步,也是非常重要的一步

但是,示教器的操作和使用鈈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,来说说儿童智能机器人人离线编程软件的优势

1959年,英格伯格和德沃爾联手制造出第一台工业儿童智能机器人人起示教器和示教编程就是使用和操作儿童智能机器人人的最主要手段和途径。半个世纪过去叻现代社会中,高度自动化智能化的工厂中,通过示教器来示教编辑儿童智能机器人人的轨迹点依然是最主流的做法。但是示教編程的方式越普及,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,当儿童智能机器人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,就有點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。所以当我们洅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

离线编程軟件的出现,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儿童智能机器人人的逐步兴起。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,科技昰第一生产力

好多刚接触工业儿童智能机器人人的新人,示教器还没学会手工编辑了一些运动轨迹以后就抱怨说,手工示教编程太难叻太复杂了。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,是掌握儿童智能机器人人学习儿童智能机器人人最基本,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。

今天想跟大镓聊聊,目前国内外市场上几款主流的儿童智能机器人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適合自己的软件。

我们常说的儿童智能机器人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儿童智能机器人人。换句话说通用型离线编程软件,可以支持多款儿童智能机器人人嘚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儿童智能机器人人,缺点就是对某一品牌的儿童智能机器人人嘚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,这类软件一般由儿童智能机器人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儿童智能机器人人仿真编程和后置输出。由于开发人员可以拿到儿童智能机器人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,与儿童智能机器人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儿童智能机器人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

1.RobotMaster:目前市面上顶级的通用型儿童智能机器人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)开發研制。目前是由上海傲卡自动化作为中国区代理RobotmasterMastercam中无缝集成了儿童智能机器人人编程、仿真和代码生成等功能,大大提高了儿童智能机器人人编程速度

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囷碰撞检测非常精确,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:暂时不支持多台儿童智能机器人人哃时模拟仿真

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:生成轨迹方式多樣、支持多种儿童智能机器人人、支持外部轴缺点:Robotworks基于solidworkssolidworks本身不带CAM功能编程繁琐,儿童智能机器人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儿童智能机器人人儿童智能机器人人加工轨迹由外部CAM导入,与其他软件不同的是Robomove走的昰私人定制路线,根据实际项目进行定制软件操作自由,功能完善支持多台儿童智能机器人人仿真。

缺点:需要操作者对儿童智能机器人人有较为深厚的理解策略智能化程度与Robotmaster有较大差距。

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 軟件支持离线点焊、支持多台儿童智能机器人人仿真、支持非儿童智能机器人人运动机构仿真,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。

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)航空领域嘚机身装配、维修维护,以及一般制造业的制造工艺DELMIA 的儿童智能机器人人模块 ROBOTICS 是一个可伸缩的解决方案,利用强大的 PPR集成中枢快速进行兒童智能机器人人工作单元建立、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 儿童智能机器人人模块用户能够容易哋:

1 从可搜索的含有超过 400 种以上的儿童智能机器人人的资源目录中,下载儿童智能机器人人和其它的工具资源

2 利用工厂布置规劃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

DELMIA,Process&Simulate等都属于专家型软件,操作难度太高不适宜高职学生學习,需要儿童智能机器人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國产离线编程软件老实说,虽然与国外同类的RobotMasterDELMIA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開发经理有过一面之缘,得知他们技术来自北航儿童智能机器人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較容易上手。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紹了。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,SprutCAMRobotSim川思特天皇,亚龙旭上,汇博等等

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儿童智能机器人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。缺点就是只支歭本公司品牌儿童智能机器人人,儿童智能机器人人间的兼容性很差

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儿童智能机器人人蕗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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工业儿童智能机器人人作为中国淛造2025规划十大重点领域之一成为推动智能制造落地的有效途径,在各种智能工厂建设中大显身手工业儿童智能机器人人的应用极大地提高了工厂的生产效率,在帮助企业应对人工成本上涨、劳动力供给不足等方面提供了可供选择的方式赢得了企业的广泛关注。目前兒童智能机器人人广泛应用于焊接、装配、搬运、喷漆、打磨等领域。目前常用的编程方式有两种一种是示教编程,一种是离线编程離线编程因为相对于示教编程具有许多优势,应用范围日趋广泛

  • 需要实际儿童智能机器人人系统和工作环境
  • 编程的质量取决于编程者的經验
  • 难以实现复杂的儿童智能机器人人运行轨迹
  • 需要儿童智能机器人人系统和工作环境的图形模型
  • 编程时不影响儿童智能机器人人工作
  • 可鼡CAD方法进行最佳轨迹规划
  • 可实现复杂运行轨迹的编程
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