Robota můžete dnes naprogramovat mnoha způsoby. Programování univerzálních robotů se neustále rychle mění. Nové nástroje usnadňují a zlevňují programování univerzálních robotů. Univerzální roboty nyní používá stále více společností, zejména v Asii. Kolaborativní roboti a programování se stávají snazšími pro každého.
Metody programování univerzálních robotů odpovídají vaší úrovni dovedností.
Můžete si vybrat nejlepší způsob, jak naprogramovat robota pro vaši práci.
Vizuální programování
Přehled
Vizuální programování umožňuje vytvářet úlohy robotů pomocí obrázků a bloků. Nemusíte psát kód. Používáte ovládací panel. Jedná se o dotykové zařízení. Uzly programu přetahujete do stromové struktury. Tento způsob je vhodný pro kolaborativní roboty. Je skvělý pro začátečníky. Funguje také dobře pro vyzkoušení simulací kolaborativních robotů.
Zde jsou některé nástroje a rozhraní, které můžete použít:
Nástroj/Rozhraní | Popis | Kontext použití |
|---|---|---|
Univerzální roboti (Pro) | Propojuje skutečné nebo virtuální řídicí jednotky robotů s realvirtual.io. Používá příkazy RTDE a URScript. | Hlavní rozhraní pro ovládání robotů Universal Robots v realvirtual.io Professional. |
URSIM | Simulátor virtuálních strojů pro Universal Robots. | Umožňuje virtuálně testovat a ovládat roboty. |
Logické kroky | Vizuální nástroj pro mapování logiky PLC v realvirtual.io. | Používá se pro vizuální mapování logiky PLC. |
Vizuální skriptování v Unity | Vizuální skriptovací nástroj v realvirtual.io. | Pomáhá vizuálně definovat logiku řízení robota. |
Graf chování | Vizuální nástroj pro definování logiky v realvirtual.io. | Další způsob, jak vizuálně nastavit chování robota. |
Jak to funguje
Program sestavíte přetahováním bloků nebo ikon na obrazovce. Každý blok říká robotovi, co má dělat. Robot může věci pohybovat, vybírat nebo umisťovat. Strom programu zobrazuje pořadí akcí. Svůj program si můžete ihned otestovat. K vyzkoušení nepotřebujete skutečného robota.
Snadné programování
Vizuální programování je snadné, protože nepotřebujete znát kódování. K uspořádání bloků používáte oči a ruce. Může ho používat mnoho lidí s malými technickými dovednostmi. Bloková prostředí vám pomohou začít rychle. Nemusíte předtím programovat. Některé nástroje pomáhají lidem s postižením. Používají zvukovou nebo dotykovou zpětnou vazbu.
Blokové programování pomáhá novým uživatelům začít.
Speciální bloky a zpětná vazba pomáhají uživatelům s postižením.
Vizuální programování usnadňuje programování každému.
Výhody
Vizuální programování se snadno a rychle naučíte. Robota si můžete nastavit během několika minut. Funkce drag-and-drop vám pomůže zjistit, co bude robot dělat. Zvětšená realita Nástroje to ještě více usnadňují. Zobrazují program v reálném pracovním prostoru. To vám pomůže pochopit úkoly, jako je uchopení a umístění. Nemusíte hádat. Vizuální programování umožňuje rychle měnit úlohy robota. To je dobré pro flexibilní výrobu.
Omezení
Pevné struktury úkolů činí náročné úkoly méně flexibilními.
Možná nenajdete pokročilé funkce, jako jsou smyčky nebo vlastní logika.
Někteří uživatelé mají potíže s pohybem robota nebo s připojením k jiným strojům.
Vizuální programování může být pro hromadnou výrobu s malým počtem změn pomalejší.
Případy užití
Vizuální programování můžete použít pro mnoho úkolů:
Paletizace
Montáž a kontroly kvality
Manipulace s materiálem
Výdej
Konečná úprava a leštění
Obal
Svařování
Vizuální programování funguje nejlépe v automobilovém, elektronickém a potravinářském průmyslu. Robota naprogramujete přibližně za 90 sekund. Díky tomu je snadné měnit a přidávat nové úkoly.
URScript
Přehled
URScript je hlavní skriptovací jazyk pro Universal Robots. Když používáte rozhraní Polyscope, vytváří se kód URScript na pozadí. Můžete si napsat vlastní URScript pro přímé ovládání robota. To vám dává větší výkon a flexibilitu než pouhé používání vizuálních nástrojů. URScript vám umožňuje zobrazit a změnit kód, který spouští vašeho robota. Můžete ho použít pro pokročilé programovací úlohy, které vyžadují více detailů.
Jak to funguje
Příkazy se píší v jazyce URScript, který trochu připomíná Python. Každý příkaz říká robotovi, co má dělat. Můžete robota pohybovat, nastavovat rychlosti nebo dokonce komunikovat s jinými zařízeními. URScript podporuje řízení v reálném čase, takže můžete robota okamžitě nechat reagovat na senzory nebo vnější signály. Pro organizaci programu můžete také použít podprogramy a proměnné. URScript umožňuje připojení k zařízením pomocí socketů nebo Modbus TCP, což pomáhá robotovi spolupracovat s jinými stroji.
Výhody
URScript vám poskytuje přesnou kontrolu nad každým pohybem. Můžete si vytvářet vlastní programy pro speciální úlohy. Pokud chcete přepínat mezi vizuálním programováním a psaním skriptů, URScript to usnadňuje. Mnoho uživatelů oceňuje, jak jim URScript umožňuje upravovat věci, jako je rychlost a zrychlení, pro každý úkol. Roboty UR můžete také propojit se systémy, jako je ROS, pro ještě pokročilejší programování.
Omezení
URScript má určitá omezení. Největší se týká čísel. Podporuje pouze 32bitová celá čísla se znaménkem, takže si musíte dávat pozor na velké hodnoty. Pokud je váš program příliš dlouhý, mohou se objevit chyby nebo pády. Někteří uživatelé mají potíže s velmi rozsáhlými skripty, takže možná budete muset program rozdělit nebo pro rozsáhlé úlohy použít jiné nástroje.
Případy užití
URScript byste měli použít, když potřebujete větší kontrolu, než jakou vám mohou poskytnout vizuální nástroje. Funguje dobře pro:
Nechání PLC řídit kroky robota
Odesílání příkazů z jiného softwaru
Spouštění složitých sekvencí v průmyslová automatizace
URScript je skvělý pro úlohy, kde chcete, aby robot spolupracoval s jinými stroji nebo rychle měnil úkoly.
URCaps
Přehled
URCapy jsou jako aplikace pro vašeho robota. Do svého univerzálního robota můžete přidat nové věci instalací URCapu. Tyto softwarové doplňky vám umožňují upravit robota a dát mu více schopností. Můžete přidat chapadla, kamery, nebo speciální nástroje pro svařování. URCaps vám pomohou používat tato zařízení přímo z dotykové obrazovky robota.
Jak to funguje
URCap nainstalujete pomocí rozhraní Polyscope robota. Po instalaci získáte pro své zařízení nové nabídky nebo tlačítka. URCaps dokáže přidat vlastní obrazovky, programové uzly nebo kroky pro automatickou kalibraci. To vám pomůže přidat nový hardware nebo software do práce vašeho robota. Nemusíte psát kód pro každé nové zařízení.
Výhody
URCaps mají mnoho dobrých stránek:
Můžete rychle připojit chapadla, systémy vidění a další nástroje.
Systém se dokáže sám kalibrovat, takže získáte lepší přesnost a kratší prostoje.
Můžete použít nové klíče pro šroubováky nebo svařovací hořáky.
URCaps umožňuje importovat složité dráhy nástroje, například G-kód, pro náročné úlohy.
Získáte pomoc od komunity vývojářů UR a můžete využívat certifikovaná řešení.
Omezení
Moduly URCaps fungují nejlépe s roboty řady UR e-Series a některými roboty CB3. Některé pokročilé funkce fungují pouze s nejnovějším softwarem. Možná budete muset svého robota aktualizovat, aby používal nejnovější moduly URCaps. Ne každé zařízení má zatím modul URCaps, takže možná budete muset na nové počkat.
Případy užití
URCaps můžete použít pro mnoho úkolů:
Montáž s automatickými šroubováky
Svařování speciálními hořáky
Obsluha strojů na CNC strojích
Kontroly kvality pomocí kamer
Manipulace s materiálem a dokončovací práce
URCaps usnadňují přidávání nových nástrojů k robotovi a pomáhají vám dokončit práci rychleji.
Integrace ROS
Přehled
Možná jste slyšeli o ROS. Je to zkratka pro Robot Operating System (operační systém robota). ROS je bezplatný nástroj, který pomáhá propojovat součásti robota. Těmito součástmi mohou být senzory, kamery nebo motory. ROS umožňuje vašim Univerzální robot fungují s mnoha zařízeními. Tato zařízení mohou být od různých značek. Mohou také používat různé programovací jazyky. Díky tomu je ROS důležitý pro pokročilé programování. Získáte knihovny a nástroje pro tvorbu funkcí inteligentních robotů. Nemusíte začínat od nuly. Komunita ROS je velká a užitečná. Můžete najít odpovědi a sdílet nápady s ostatními.
Vzhled | Vysvětlení |
|---|---|
Definice integrace ROS | ROS propojuje hardware, jako jsou senzory a motory. Také propojuje software pro ovládání robotaU robotů Universal Robots můžete programovat a ovládat ramena pomocí nástrojů a ovladačů ROS. |
Důležitost pro pokročilé programování | ROS pomáhá spravovat mnoho zařízení. Zrychluje vývoj. Kód můžete také znovu použít. |
Jak to funguje
Pro propojení univerzálního robota s ROS se používají speciální ovladače ROS. Tyto ovladače umožňují odesílat příkazy a číst data. Robota můžete ovládat v reálném čase. Můžete ho spouštět různými způsoby. Můžete použít plné dálkové ovládání nebo jej kombinovat s programy UR. ROS podporuje hybridní programování. To znamená, že můžete ROS používat s jinými metodami. Mnoho vývojářů používá simulační nástroje, jako je Gazebo. Před použitím skutečného robota testují své robotické programy.
Výhody
Integrace ROS vám přináší mnoho výhod:
Nastavení plug-and-play usnadňuje programování.
Kalibrační data z výroby vám pomohou dosáhnout lepší přesnosti.
Stabilní API a testování zajišťují, aby váš robot fungoval dobře.
Ovladač s otevřeným zdrojovým kódem na GitHubu vám poskytuje nápovědu a aktualizace.
Můžete plně ovládat svého robota nebo jen přidat funkce ROS.
Tip: ROS vám umožňuje používat pokročilé funkce. Patří mezi ně řízení síly a plánování pohybů robota. Ty pomáhají s náročnými úkoly.
Omezení
Integrace ROS se může zpočátku zdát složitá. Některé funkce v URScriptu nefungují. Jedná se o akční a servisní servery. Můžete mít problémy se sítí. Firewally nebo Docker mohou blokovat připojení. ROS2 běží v samostatných vláknech. To může způsobovat zpoždění. Některé datové typy, jako například nepodepsaná celá čísla, nejsou plně podporovány. Pro dosažení nejlepších výsledků může být nutné změnit nastavení.
Kategorie omezení | Detaily |
|---|---|
Podpora funkcí ROS2 | V URScriptu nejsou k dispozici žádné akční ani servisní servery. Některé datové typy nejsou podporovány. |
Vyhledávání sítí a uzlů | Brány firewall a Docker mohou blokovat připojení. Možná budete potřebovat statickou IP adresu. |
Vlákna a zatížení procesoru | ROS2 běží v nerealtime vláknech. To může zpomalit proces. |
Případy užití
Integraci ROS můžete použít pro mnoho úloh:
Kalibrace robota a řízení pohybu
Automatizace a vytváření nových nápadů
Pokročilé programování se zpětnou vazbou v reálném čase
Flexibilní řízení robota pomocí ovládacího panelu a služeb ROS
Bezpečný provoz s regulací rychlosti a bezpečnostními prvky
ROS funguje dobře pro umisťování, montáž a svařování. Robota můžete pozastavit, zastavit nebo znovu spustit, aniž byste museli vše restartovat. Díky tomu je ROS dobrou volbou pro laboratoře, továrny a pro každého, kdo chce mít nad svým univerzálním robotem větší kontrolu.
Externí ovládání
Přehled
Externí ovládání znamená, že můžete svého univerzálního robota ovládat z jiného počítače. Nemusíte být vedle robota. Připojujete se přes Ethernet a speciální protokoly. To vám umožňuje propojit robota s vlastním hardwarem nebo jinými systémy. Můžete odesílat příkazy odkudkoli v síti.
Jak to funguje
Pro komunikaci s robotem používáte klientské knihovny a protokoly. Některé nástroje jsou pro to oblíbené. Knihovna ur_client_library je open-source a používá C++. Pomáhá vám ovládat robota z dálky. Funguje s RTDE, DashboardClient a Script Command Interface. Socketová komunikace je rychlá a vhodná pro ovládání v reálném čase. XML-RPC je jednoduchý a funguje přes HTTP. Knihovna UnderAutomation funguje jak se sockety, tak s XML-RPC. Potřebujete počítač se systémem Linux a síťové připojení. Robot poslouchá příkazy a dělá, co říkáte. Robota můžete pomocí vlastního softwaru nechat pohybovat, vybírat nebo kontrolovat díly.
Výhody
Externí ovládání vám nabízí spoustu možností. Svého robota můžete umístit na mnoho míst. Robot pracuje s chapadly, kamerami, PLC a dopravníky. Můžete přidat mobilní roboty s překládacími jednotkamiRobot je lehký, takže se snadno přemisťuje a instaluje. Ušetříte čas programováním a testováním od svého stolu. Robot se hodí do mnoha typů továren a laboratoří.
Tip: Pro připojení robota k systémům vidění můžete použít externí ovládání. To vám pomůže lépe kontrolovat kvalitu.
Omezení
Musíte nastavit síť tak, aby spolu počítač a robot mohli komunikovat. Některé knihovny fungují pouze v systému Linux. Pokud je vaše síť pomalá nebo blokovaná, může docházet ke zpožděním. Ne všechny funkce fungují na každém modelu robota. Pro dosažení nejlepších výsledků může být nutné aktualizovat software robota.
Případy užití
Externí řízení je skvělé pro automatizaci na míru. Můžete automatizovat kontroly kvality a shromažďovat data. Můžete okamžitě řešit problémy s výrobou. Mnoho společností používá roboty k měření dílů a zlepšování kvality. Roboti mohou pracovat s lidmi a vykonávat nudné nebo riskantní úkoly. Robota můžete naprogramovat tak, aby rychle vykonával nové úkoly. Díky tomu bude vaše továrna flexibilnější.
Hybridní programovací metody
Přehled
Hybridní programovací metody vám umožňují kombinovat různé způsoby ovládání vašeho univerzálního robota. Můžete používat hlasové příkazy, gesta rukou a dokonce i vizuální vstupy. Tento přístup využívá nové technologie, jako je 3D sledování, rozšířená realita a strojové učení. Nemusíte umět programovat. Můžete robotovi ukázat, co má dělat, nebo s ním mluvit. Díky tomu může kdokoli snadno vytvořit program, i když s roboty nikdy předtím nepracoval.
Jak to funguje
Začnete tím, že robotovi dáte jednoduché instrukce. Můžete říct: „Zvedni krabici,“ nebo zamávat rukou, abyste ukázali, kam se má pohybovat. Robot používá kamery a senzory, aby vám rozuměl. Někdy k dokončení programu použijete dotykovou obrazovku. Systém vše sestaví pomocí řídicího systému zvaného konečný stavový automat. Toto nastavení vám umožňuje přepínat mezi mluvením, zobrazováním nebo používáním bloků k sestavení programu. Získáte flexibilní a přirozený způsob, jak robota naučit.
Výhody
Můžete používat nástroje pro přirozený jazyk a blokové nástroje společně, což zjednodušuje programování pro každého.
Netechničtí uživatelé mohou program rychle vytvořit nebo změnit.
Získáte větší flexibilitu a zvládnete mnoho úkolů, jako je montáž nebo kontrola.
Křivka učení je plynulá, takže můžete začít s jednoduchými úkoly a přejít k těm těžším.
Hybridní metody vám pomohou ušetřit čas a zvýšit efektivitu.
Poznámka: Hybridní programovací metody zvyšují uživatelskou přívětivost robotů a pomáhají vašemu týmu pracovat rychleji.
Omezení
Samotné hlasové příkazy nemusí zvládnout velmi složité úlohy.
Často je potřeba dokončit nebo upravit program pomocí blokových nástrojů.
Některé systémy jsou zpočátku dražší, což může být pro malé firmy náročné.
Hybridní metody nemusí být vhodné pro úlohy, které vyžadují extrémní přesnost nebo speciální nástroje.
Případy užití
Hybridní programovací metody můžete použít pro mnoho úkolů. Patří mezi ně obsluha strojů, montáž a kontroly kvality. Pokud chcete robota rychle naučit nový úkol, hybridní metody fungují dobře. Jsou skvělé pro továrny, které potřebují často měnit úkoly. Můžete je také použít v laboratořích nebo školách, kde mají lidé různé úrovně dovedností.
Řešení na míru a od třetích stran
Přehled
Někdy chcete, aby váš univerzální robot dělal něco speciálního. S tím vám mohou pomoci zakázková řešení a řešení třetích stran. Mezi tyto nástroje patří SDK, API a software od dodavatelů. Můžete je použít k propojení robota s jinými stroji. Můžete také přidávat nové funkce. Některé společnosti si vyrábějí vlastní nástroje. Jiné kupují hotová řešení od důvěryhodných partnerů.
Jak to funguje
Nejprve si vyberete nástroj, který vyhovuje vašim potřebám. Zde je několik oblíbených možností:
Standardní rozhraní pro řízení robota (SRCI): Toto rozhraní umožňuje ovládat robota z PLC Siemens. Aktualizujete software robota a nainstalujete URCap. Poté můžete robota naprogramovat stejně jako ostatní stroje.
Platformy akcelerátorů umělé inteligence: Společnosti Universal Robots a NVIDIA spolupracují na rozšíření umělé inteligence na kolaborativní roboty. Díky hardwaru Jetson od společnosti NVIDIA a platformě Isaac může váš robot vidět objekty a plánovat pohyby. Může se také učit novým úkolům. K propojení těchto funkcí s robotem používáte API.
Sady SDK a API můžete také získat od jiných dodavatelů. Ty vám umožní vytvářet vlastní aplikace nebo propojit robota s cloudovými službami.
Výhody
Získáte řešení šitá na míru vaší továrně.
Roboty můžete připojit k vašim stávajícím systémům.
Umělá inteligence a pokročilé nástroje pomáhají vašemu robotovi vykonávat náročné úkoly.
Dodavatelé a partneři vám poskytnou podporu s nastavením.
Tip: Řešení na míru vám pomohou naprogramovat roboty pro speciální úkoly, které standardní nástroje nezvládnou.
Omezení
Některá řešení fungují pouze s určitými modely robotů nebo softwarem.
K nastavení pokročilých funkcí budete možná potřebovat odborníky.
Aktualizace nebo změny mohou trvat déle.
Omezení | Co to pro vás znamená |
|---|---|
Kompatibilita | Může potřebovat nejnovější software pro roboty |
Komplexita | Možná bude potřeba odborná pomoc |
Zpoždění aktualizací | Nové funkce mohou trvat déle |
Případy užití
Pro mnoho úloh můžete použít vlastní řešení i řešení třetích stran:
Připojení robotů k PLC Siemens ve velkých továrnách
Přidání umělé inteligence pro detekci objektů v reálném čase
Vytváření aplikací pro speciální inspekční nebo montážní úlohy
Propojení robotů s cloudovými dashboardy pro sledování dat
Tyto možnosti vám pomohou naprogramovat robota pro téměř jakoukoli práci, kterou si dokážete představit.
Srovnávací tabulka
Rychlý odkaz
Možná nevíte, která metoda programování je pro vás nejlepší. Tato tabulka vám pomůže porovnejte hlavní univerzální roboty metody programování:
Metoda | Úroveň dovedností | Flexibilita | nejlepší | Omezení |
|---|---|---|---|---|
Vizuální programování | Začátečník | Střední | Rychlé nastavení, jednoduché úkoly | Omezeno pro složitou logiku |
URScript | Střední | Vysoký | Vlastní pohyby, ovládání v reálném čase | Vyžaduje znalost kódování |
URCaps | Začátečník + | Střední | Přidávání hardwaru, rychlé upgrady | Ne všechna zařízení jsou podporována |
Integrace ROS | pokročilý | Vysoký | Výzkum, nastavení s více roboty | Strmá křivka učení |
Externí ovládání | Střední | Vysoký | Vzdálený přístup, systémy na míru | Nutné nastavení sítě |
Hybridní metody | Začátečník + | Vysoký | Flexibilní a snadná výuka | Může vyžadovat další hardware |
Vlastní/Třetí strany | pokročilý | Velmi vysoko | Speciální práce, umělá inteligence, velké továrny | Může být složité, nákladné |
Tip: Pokud s programováním teprve začínáte, používejte vizuální programování. Až se o něm dozvíte více, vyzkoušejte URScript nebo hybridní metody.
Doporučení Evst
Pokud chcete začít rychle, použijte vizuální programování nebo URCaps. Ty vám pomohou rychle nastavit jednoduché úkoly. Pokud chcete mít větší kontrolu, použijte URScript nebo hybridní metody. Pokud potřebujete speciální funkce nebo chcete propojit mnoho robotů, vyzkoušejte integraci ROS nebo vlastní řešení a řešení třetích stran. Pro svůj projekt můžete použít více než jednu metodu programování univerzálních robotů. Evst říká, že byste měli vyzkoušet různé způsoby a zjistit, co bude pro váš tým v roce 2025 fungovat nejlépe.
Existuje mnoho způsobů, jak si vyzkoušet programování robotů. Nejlepší volba závisí na vašich dovednostech a na tom, co chcete dělat. Některé metody fungují lépe pro jednoduché úkoly, zatímco jiné se hodí pro složité úkoly. Prozkoumejte různé možnosti pro kolaborativní robotyVyzkoušejte nové nástroje a podívejte se na Evst pro další nápady.