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機器人離線編程與機器人編程趨勢

工業(yè)機器人的應(yīng)用極大地提高了工廠的生產(chǎn)效率，在幫助企業(yè)應(yīng)對人工成本上漲、勞動力供給不足等方面提供了可供選擇的方式，贏得了企業(yè)的廣泛關(guān)注。目前，機器人廣泛應(yīng)用于焊接、裝配、搬運、噴漆、打磨等領(lǐng)域。目前常用的編程方式有兩種：一種是示教編程，一種是離線編程。離線編程因為相對于示教編程具有許多優(yōu)勢，應(yīng)用范圍日趨廣泛。協(xié)作機器人示教編程需要實際機器人系統(tǒng)和工作環(huán)境編程時機器人停止工作在實際系統(tǒng)上試驗程序編程的質(zhì)量取決于編程者的經(jīng)驗難以實現(xiàn)復(fù)雜的機器人運行軌跡機器人離線編程離線編程特點：需要機器人系統(tǒng)和工作環(huán)境的圖形模型編程時不影響機器人工作通過仿真試驗程序可用CAD方法進行最佳軌跡規(guī)劃可實現(xiàn)復(fù)雜運行軌跡的編程 1.離線編程優(yōu)點 2.離線編程系統(tǒng)構(gòu)成一般說來，機器人離線編程系統(tǒng)包括以下一些主要模塊：傳感器、機器人系統(tǒng)CAD建模、離線編程、圖形仿真、人機界面以及后置處理等。如圖所示： 3.離線編程關(guān)鍵技術(shù) 機器人離線編程系統(tǒng)正朝著集成的方向前進，其中包含了多個領(lǐng)域中的多個學(xué)科，為推動這項技術(shù)的進一步發(fā)展，以下幾個方面的技術(shù)是關(guān)鍵：多傳感器融合技術(shù)的建模與仿真。隨著機器人智能化的提高，傳感器技術(shù)在機器人系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越重要。因而需要在離線編程系統(tǒng)中對多傳感器進行建模，實現(xiàn)多傳感器的通訊，執(zhí)行基于多傳感器的操作。錯誤檢測和修復(fù)技術(shù)。系統(tǒng)執(zhí)行過程中發(fā)生錯誤是難免的，應(yīng)對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行檢測以監(jiān)視錯誤的發(fā)生，并采用相應(yīng)的修復(fù)技術(shù)。各種規(guī)劃算法的進一步研究，其包括路徑規(guī)劃、放置規(guī)劃和微動規(guī)劃等。規(guī)劃一方面要考慮到環(huán)境的復(fù)雜性、連續(xù)性和不確定性，另一方面又要充分注意計算的復(fù)雜性。通用有效的誤差標(biāo)定技術(shù)，以應(yīng)用于各種實際應(yīng)用場合的機器人的標(biāo)定。具體應(yīng)用的工藝支持。如弧焊，作為離線編程應(yīng)用比較困難的領(lǐng)域，不止是姿態(tài)、軌跡的問題，而且需要更多的工藝方面的研究以及相應(yīng)的專家系統(tǒng)。 4.離線編程誤差第一種是外部誤差，包括機器人和工裝的安裝誤差，工裝的加工誤差等。第二種是內(nèi)部誤差，即機器人本體在加工制造時產(chǎn)生的誤差。減小誤差方式：安裝誤差校準(zhǔn) Motocalv進行安裝誤差校準(zhǔn)的原理是在仿真軟件中工件的三個特征位置生成一個三點程序，然后在現(xiàn)場工件上同樣三個位置生成一個三點程序，程序點順序和軟件中相同。通過這兩個程序、機器人系統(tǒng)參數(shù)和工具尖端點數(shù)據(jù)，可計算得到現(xiàn)場和軟件中工件與機器人相對位置差值。用這個差值去補償離線程序，縮小偏差。這種方法需要到現(xiàn)場示教校準(zhǔn)程序，遁入電腦，計算誤差，補償離線程序之后再遁入機器人，操作步驟較多，比較麻煩用戶坐標(biāo)系校準(zhǔn)法 5.離線編程軟件應(yīng)用領(lǐng)域 6.離線編程主流廠商 7.機器人編程趨勢隨著視覺技術(shù)、傳感技術(shù)，智能控制，網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)以及大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，未來的機器人編程技術(shù)將會發(fā)生根本的變革，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： ①編程將會變得簡單、快速、可視、模擬和仿真立等可見。 ②基于視覺、傳感，信息和大數(shù)據(jù)技術(shù)，感知、辨識、重構(gòu)環(huán)境和工件等的CAD模型，自動獲取加工路徑的幾何信息。 ③基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)編程的網(wǎng)絡(luò)化、遠程化、可視化。 ④基于增強現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)離線編程和真實場景的互動。 ⑤根據(jù)離線編程技術(shù)和現(xiàn)場獲取的幾何信息自主規(guī)劃加工路徑、焊接參數(shù)并進行仿真確認。總之，在不遠的將來，傳統(tǒng)的在線示教編程將只在很少的場合得到應(yīng)用，比如空間探索、水下、核電等，而離線編程技術(shù)將會得到進一步發(fā)展，并與CAD/CAM、視覺技術(shù)、傳感技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、增強現(xiàn)實等技術(shù)深度融合，自動感知、辨識和重構(gòu)工件和加工路徑等，實現(xiàn)路徑的自主規(guī)劃，自動糾偏和自適應(yīng)環(huán)境。

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