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，當對下一個任務進行編程時，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雜任務進行編程。

       ⑥便于修改機器人程序。

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      （1）編程關鍵步驟

       機器人離線編程是利用計算機圖形學的成果，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。

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        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。

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      （3）現(xiàn)有離線編程軟件與當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,這對于復雜任務是非常有用的。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。

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