上周我們?yōu)榇蠹医榻B了工業(yè)機器人編程技術(shù)中的示教編程，今天我們再介紹一下離線編程~

       相較于示教編程，離線編程具有如下優(yōu)點：

       ①減少停機的時間，當(dāng)對下一個任務(wù)進行編程時，機器人可仍在生產(chǎn)線上工作。

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

       ③使用范圍廣, 可以對各種機器人進行編程，并能方便地實現(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可使用高級計算機編程語言對復(fù)雜任務(wù)進行編程。

       ⑥便于修改機器人程序。

      （1）編程關(guān)鍵步驟

       機器人離線編程是利用計算機圖形學(xué)的成果，通過對工作單元進行三維建模，在仿真環(huán)境中建立與現(xiàn)實工作環(huán)境對應(yīng)的場景，采用規(guī)劃算法對圖形進行控制和操作，在不使用實際機器人的情況下進行軌跡規(guī)劃,，進而產(chǎn)生機器人程序。其中關(guān)鍵步驟如下圖一所示。下圖二為采用FANUC公司的Roboguide軟件進行離線編程的一個實例。產(chǎn)品為大眾汽車模具的一部分，需要對其表面進行激光熔覆，由于表面較為復(fù)雜，采用人工示教方式確定路徑幾無可能，故采用離線編程軟件進行解決。首先建立模具的C A D模型,以及機器人和模具之間的幾何位置關(guān)系，然后根據(jù)特定的工藝進行軌跡規(guī)劃和離線編程仿真，確認無誤后下載到機器人控制中執(zhí)行,實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、運動學(xué)建模功能、工作單元布局功能、路徑規(guī)劃功能、自動編程功能、多機協(xié)調(diào)編程與仿真功能。

        目前市場上常用的離線編程軟件有：加拿大 Robot Simualtion公司所開發(fā)的Workspace離線編程軟件；以色列 Tecnomatix 公司所開發(fā)開的ROBCAD離線編程軟件；美國 Deneb Robotics 公司所開發(fā)的IGRIP離線編程軟件；A B B機器人公司開發(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發(fā)了MotoSim離線編程軟件，F(xiàn)ANUC公司開發(fā)了Roboguide離線編程軟件，可對系統(tǒng)布局進行模擬，確認TCP的可達性，是否干涉，也可進行離線編程仿真，然后將離線編程的程序仿真確認后下載到機器人中執(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器人在線時間，提高了設(shè)備利用率，同時離線編程技術(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)庫的信息，大大減少了編程時間,這對于復(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，所以對于中小型機器人企業(yè)用戶而言，軟件的性價比不高。另外，目前市場上的離線編程軟件還沒有-款能夠完全覆蓋離線編程的所有流程,而是幾個環(huán)節(jié)獨立存在。對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的弧焊，離線編程環(huán)節(jié)中的路徑標簽建立、軌跡規(guī)劃、工藝規(guī)劃是非常繁雜耗時的。擁有數(shù)百條焊縫的車身要創(chuàng)建路徑標簽,為了保證位置精度和合適的姿態(tài),操作人員可能要花費數(shù)周的時間。盡管像碰撞檢測、布局規(guī)劃和耗時統(tǒng)計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和經(jīng)驗。