上周我們?yōu)榇蠹医榻B了工業(yè)機(jī)器人編程技術(shù)中的示教編程，今天我們?cè)俳榻B一下離線編程~

       相較于示教編程，離線編程具有如下優(yōu)點(diǎn)：

       ①減少停機(jī)的時(shí)間，當(dāng)對(duì)下一個(gè)任務(wù)進(jìn)行編程時(shí)，機(jī)器人可仍在生產(chǎn)線上工作。

       ②使編程者遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的工作環(huán)境，改善了編程環(huán)境。

       ③使用范圍廣, 可以對(duì)各種機(jī)器人進(jìn)行編程，并能方便地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化編程。

       ④便于和CAD/CAM系統(tǒng)結(jié)合，做到CAD/CAM/ROBOTICS-體化。  

       ⑤可使用高級(jí)計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言對(duì)復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行編程。

       ⑥便于修改機(jī)器人程序。

      （1）編程關(guān)鍵步驟

       機(jī)器人離線編程是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果，通過(guò)對(duì)工作單元進(jìn)行三維建模，在仿真環(huán)境中建立與現(xiàn)實(shí)工作環(huán)境對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景，采用規(guī)劃算法對(duì)圖形進(jìn)行控制和操作，在不使用實(shí)際機(jī)器人的情況下進(jìn)行軌跡規(guī)劃,，進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)器人程序。其中關(guān)鍵步驟如下圖一所示。下圖二為采用FANUC公司的Roboguide軟件進(jìn)行離線編程的一個(gè)實(shí)例。產(chǎn)品為大眾汽車模具的一部分，需要對(duì)其表面進(jìn)行激光熔覆，由于表面較為復(fù)雜，采用人工示教方式確定路徑幾無(wú)可能，故采用離線編程軟件進(jìn)行解決。首先建立模具的C A D模型,以及機(jī)器人和模具之間的幾何位置關(guān)系，然后根據(jù)特定的工藝進(jìn)行軌跡規(guī)劃和離線編程仿真，確認(rèn)無(wú)誤后下載到機(jī)器人控制中執(zhí)行,實(shí)踐證明取得了較好的效果。

       （2）商業(yè)離線編程軟件 

        一般包括: 幾何建模功能、基本模型庫(kù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)建模功能、工作單元布局功能、路徑規(guī)劃功能、自動(dòng)編程功能、多機(jī)協(xié)調(diào)編程與仿真功能。

        目前市場(chǎng)上常用的離線編程軟件有：加拿大 Robot Simualtion公司所開(kāi)發(fā)的Workspace離線編程軟件；以色列 Tecnomatix 公司所開(kāi)發(fā)開(kāi)的ROBCAD離線編程軟件；美國(guó) Deneb Robotics 公司所開(kāi)發(fā)的IGRIP離線編程軟件；A B B機(jī)器人公司開(kāi)發(fā)基于 Windows 操作系統(tǒng)的RobotStudio離線編程軟件。

        此外日本安川公司開(kāi)發(fā)了MotoSim離線編程軟件，F(xiàn)ANUC公司開(kāi)發(fā)了Roboguide離線編程軟件，可對(duì)系統(tǒng)布局進(jìn)行模擬，確認(rèn)TCP的可達(dá)性，是否干涉，也可進(jìn)行離線編程仿真，然后將離線編程的程序仿真確認(rèn)后下載到機(jī)器人中執(zhí)行。

      （3）現(xiàn)有離線編程軟件與當(dāng)前需求的差距由于離線編程不占用機(jī)器人在線時(shí)間，提高了設(shè)備利用率，同時(shí)離線編程技術(shù)本身是CAD 1 CAM-體化的組成部分，可以直接利用CAD數(shù)據(jù)庫(kù)的信息，大大減少了編程時(shí)間,這對(duì)于復(fù)雜任務(wù)是非常有用的。但由于目前商業(yè)化的離線編程軟件成本較高,使用復(fù)雜，所以對(duì)于中小型機(jī)器人企業(yè)用戶而言，軟件的性價(jià)比不高。另外，目前市場(chǎng)上的離線編程軟件還沒(méi)有-款能夠完全覆蓋離線編程的所有流程,而是幾個(gè)環(huán)節(jié)獨(dú)立存在。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的弧焊，離線編程環(huán)節(jié)中的路徑標(biāo)簽建立、軌跡規(guī)劃、工藝規(guī)劃是非常繁雜耗時(shí)的。擁有數(shù)百條焊縫的車身要?jiǎng)?chuàng)建路徑標(biāo)簽,為了保證位置精度和合適的姿態(tài),操作人員可能要花費(fèi)數(shù)周的時(shí)間。盡管像碰撞檢測(cè)、布局規(guī)劃和耗時(shí)統(tǒng)計(jì)等功能已包含在路徑規(guī)劃和工藝規(guī)劃中，但到目前為止,還沒(méi)有離線編程軟件能夠提供真正意義上的軌跡規(guī)劃，而工藝規(guī)劃則依賴于編程人員的工藝知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。