通常来讲，机器人编程可分为示教在线编程和离线编程。我们今天的重点是讲解离线编程，通过示教在线编程在实际应用中主要存在的问题，来讲讲机器人离线编程软件的优势和主流编程软件的功能、优缺点进行深度解析。示教在线编程在实际应用中主要存在以下问题：- 示教在线编程过程繁琐、效率低。- 精度完全是靠示教者的目测决定，而且对于复杂的路径示教在线编程难以取得令人满意的效果。示教在线编程相比，离线编程又有什么优势呢?- 减少机器人的停机时间，当对下一个任务进行编程时，机器人仍可在生产线上进行工作。- 使编程者远离了危险的工作环境。- 适用范围广，可对各种机器人进行编程，并能方便的实现优化编程。- 可对复杂任务进行编程。- 便于修改机器人程序。看到离线编程的这些优点后，是不是迫不及待的想看看离线编程软件长什么样子？那么往下看吧~下面详细介绍一下主流的离线编程软件。
1、Robot MasterRobotmaster来自加拿大，由上海傲卡自动化公司代理，是目前全球离线编程软件中顶尖的软件，几乎支持市场上绝大多数机器人品牌(KUKA，ABB，Fanuc，Motoman，史陶比尔、珂玛、三菱、DENSO、松下……)，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（就是只能做单个工作站），基于MasterCAM做的二次开发，价格昂贵，企业版在20W左右。好贵！！
2、RobotArtRobotArt是目前国内品牌离线编程软件中最顶尖的软件。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。RobotArt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：- 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;- 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;- 拥有大量航空航天高端应用经验;- 自动识别与搜索CAD模型的点、线、面信息生成轨迹;- 轨迹与CAD模型特征关联，模型移动或变形，轨迹自动变化;- 一键优化轨迹与几何级别的碰撞检测;- 支持多种工艺包，如切割、焊接、喷涂、去毛刺、数控加工;- 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（不够万能），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。
3、RobotWorksRobotWorks是来自以色列的机器人离线编程仿真软件，与RobotMaster类似，是基于Solidworks做的二次开发。使用时，需要先购买Solidworks。 功能：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。 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。 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。 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。 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 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。不会用sw，只会用UG,PROE......咋整？
4、RobcadROBCAD是西门子旗下的软件，软件较庞大，重点在生产线仿真，价格也是同软件中最贵的。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。现已被西门子收购，不再更新。 功能：- Workcell and Modeling：对白车身生产线进行设计、管理和信息控制。- Spotand OLP：完成点焊工艺设计和离线编程。- Human：实现人因工程分析。- 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。- 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。 优点：- 与主流的CAD软件(如NX、CATIA、IDEAS)无缝集成。- 实现工具工装、机器人和操作者的三维可视化。- 制造单元、测试以及编程的仿真。 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汽车行业都是用的DELMIA哦！DELMIA是达索旗下的CAM软件，大名鼎鼎的CATIA也是达索旗下的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。 优点：- 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。- 利用工厂布置规划工程师所完成的工作。- 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，操作难度较高。
6、RobotStudioRobotStudio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。 优点：- CAD导入方便。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。- AutoPath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- 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。- 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。- 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。- 虚拟示教台。是实际示教台的图形显示，其核心技术是VirtualRobot。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。- 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。- 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。- 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。- 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VirtualRobot技术。 缺点：只支持ABB品牌机器人，机器人间的兼容性很差。集成商可不能只做ABB的项目！
7、RobomoveRobomove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。 优点：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。
8、其他安川的motosim，kuka的simpro，发那科的robguide，其他国产软件也在陆续开发中。以上介绍了常用的几款主流离线编程软件，主要对软件的功能和优缺点进行了分析。请收藏并转发，希望能帮助到那些想学习工业机器人的童鞋们。大家可以多交流多学习
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随着汽车行业如火如荼的发展，各种车辆仿真软件也不断获得工程师的诸多关注。虚拟车辆仿真，无论是在开发前期还是HIL阶段都有着举足轻重的作用。图1 DYNA4图例说起DYNA4，有些工程师心中未免会疑问，是不是之前有款流行的软件名为veDYNA（vehicle dynamics simulation）和enDYNA（engine dynamics simulation）？没错，后来dSPACE的ASM模型也是发源于此。veDYNA和enDYNA隶属于TESIS公司，公司于2019年被Vector收购。合并之后，软件整合更名为DYNA4，成为了Vector大家族中一员，专注于虚拟车辆仿真。图2 DYNA4在Vector官网DYNA4经过多年的经验积累，向客户提供已被充分验证的乘用车和商用车的虚拟车辆仿真环境。其底层基于Simulink搭建，开放的模块化结构，能有效支持在车辆开发过程中的动力学模型仿真工作。物理模型主要包括车辆动力学和环境道路两方面。DYNA4在车辆动力学方面：底盘：具备复杂的车辆动力学模型，丰富的悬架K&C分析，支持外特性和硬点多体输入；支持额外输入加载（拖车、额外力、侧向风等）。轮胎：TM-Easy、Pacejka、Ftire、MFTire接口；TM-Easy优化低速接触应力，包含多胎压输入。转向：具备万向节模型，包含摩擦、惯量、阻尼以及EPS助力等，支持第三方模型。传动：包含机械传动和双电压电气系统模型，如12V、48V、400V。支持搭建多样的传动系统。制动：包含基本制动系统、平行或者交叉双液压制动以及电子液压制动系统，并包含液压单元库。控制系统：电子稳定控制ABS、ESC、变速箱TCU、DTC、整车控制单元VCU、HCU、发动机ECU等。发动机：包含传统查表模型，以及进气、排气、燃油、燃烧、冷却等半物理模型；也包含基于热力学方程的复杂模型。图3 DYNA4模型架构在场景方面，具有道路、基础设施及交通等环境的 3D 环境模拟功能，为整车虚拟仿真、驾驶辅助和智能驾驶提供了重要的虚拟仿真环境平台。环境道路不同的天气环境：白昼、黑夜、雨天、雪天、雾天等丰富道路：包括无限大试验测试场、便捷的3D多车道道路、标准且丰富的Opendrive道路。可自动生成环境植被，提供大量建筑、树木环境装饰库。为客户提供高清真实的图形渲染。交通场景在道路环境中添加动态物体（车辆/自行车/摩托车/行人/动物），可触发纵向或横向驾驶行为，例如车道切换等确定有序性行为的变化；同时支持SUMO第三方开源交通软件进行随机无序性交通行为仿真，提供开发性接口。在R8版本中，还支持OpenSenario动态场景文件。传感器基于Simulink真值object list：快速理想的传感器和简捷物理的传感器模型；基于GPU图像处理的原始数据：基于物理的高级传感器模型，使用GPU技术计算，包含摄像头、超声波、激光雷达等。图4 DYNAanimation中的虚拟环境当然，除了这两大部分，DYNA4还具有例如前后处理、视频回放、Plot GUI数据显示、数据记录等诸多辅助工程师测试的功能，贯穿在仿真过程中，为工程师提供一个便利的使用环境。图5 Plot GUI界面利用DYNA4进行虚拟仿真，能够安全高效地进行功能开发和测试验证，电脑 PC上的闭环仿真验证相对实车测试更快速。模型编译后生成的DLL组件，可脱离Simulink环境，集成在CANoe环境中。其与平台良好的低延时性和集成度，保证了测试系统的实时性。例如，可用于开发早期的 MIL和 SIL 环境，或者后期结合ECU等被测件，于硬件在环系统（HIL）上进行测试验证。图6 DYNA4实时运行总而言之，DYNA4虚拟车辆仿真测试不仅可以服务于整个开发过程，还可用于控制功能设计到验证的整个应用过程。其出色的3D可视化动画和成熟的车辆动力学模型，深得市场青睐。}