Robota môžete dnes naprogramovať mnohými spôsobmi. Programovanie univerzálnych robotov sa neustále rýchlo mení. Nové nástroje uľahčujú a zlacňujú programovanie univerzálnych robotov. V súčasnosti používa univerzálne roboty stále viac spoločností, najmä v Ázii. Kolaboratívne roboty a programovanie sú čoraz jednoduchšie pre každého.
Metódy programovania univerzálnych robotov zodpovedajú vašej úrovni zručností.
Môžete si vybrať najlepší spôsob programovania robota pre vašu úlohu.
Vizuálne programovanie
Prehľad
Vizuálne programovanie vám umožňuje vytvárať úlohy pre robotov pomocou obrázkov a blokov. Nemusíte písať kód. Používate ovládací panel. Ide o dotykové zariadenie. Uzly programu presúvate do stromovej štruktúry. Tento spôsob je vhodný pre kolaboratívne roboty. Je skvelý pre začiatočníkov. Funguje tiež dobre na vyskúšanie simulácií kolaboratívneho robota.
Tu sú niektoré nástroje a rozhrania, ktoré môžete použiť:
Nástroj/Rozhranie | Popis | Kontext použitia |
|---|---|---|
Univerzálne roboty (Pro) | Prepája skutočné alebo virtuálne ovládače robotov s realvirtual.io. Používa príkazy RTDE a URScript. | Hlavné rozhranie na ovládanie robotov Universal Robots v realvirtual.io Professional. |
URSIM | Simulátor virtuálneho stroja pre Universal Robots. | Umožňuje vám virtuálne testovať a ovládať roboty. |
Logické kroky | Vizuálny nástroj na mapovanie logiky PLC v realvirtual.io. | Používa sa na vizuálne mapovanie logiky PLC. |
Vizuálne skriptovanie v Unity | Vizuálny skriptovací nástroj v realvirtual.io. | Pomáha vizuálne definovať logiku riadenia robota. |
Graf správania | Vizuálny nástroj na definovanie logiky v realvirtual.io. | Ďalší spôsob vizuálneho nastavenia správania robota. |
Ako to funguje
Program zostavíte presúvaním blokov alebo ikon na obrazovke. Každý blok povie robotovi, čo má robiť. Robot môže veci presúvať, vyberať alebo umiestňovať. Strom programu zobrazuje poradie akcií. Svoj program si môžete ihneď otestovať. Na vyskúšanie nepotrebujete skutočného robota.
Ľahko programovateľné
Vizuálne programovanie je jednoduché, pretože nepotrebujete vedieť kódovať. Na usporiadanie blokov používate oči a ruky. Môže ho používať veľa ľudí s malými technickými zručnosťami. Prostredia založené na blokoch vám pomôžu rýchlo začať. Nemusíte predtým programovať. Niektoré nástroje pomáhajú ľuďom so zdravotným postihnutím. Používajú zvukovú alebo dotykovú spätnú väzbu.
Blokové programovanie pomáha novým používateľom začať.
Špeciálne bloky a spätná väzba pomáhajú používateľom so zdravotným postihnutím.
Vizuálne programovanie uľahčuje programovanie každému.
Výhody
Vizuálne programovanie sa ľahko a rýchlo naučíte. Robota nastavíte za pár minút. Funkcia drag-and-drop vám pomôže vidieť, čo bude robot robiť. Augmented reality Nástroje to ešte viac uľahčujú. Zobrazujú program v reálnom pracovnom priestore. To vám pomôže pochopiť úlohy, ako je napríklad uchopenie a umiestnenie. Nemusíte hádať. Vizuálne programovanie vám umožňuje rýchlo meniť úlohy robota. To je dobré pre flexibilnú výrobu.
Obmedzenia
Pevné štruktúry úloh robia náročné úlohy menej flexibilnými.
Možno nenájdete pokročilé funkcie, ako sú slučky alebo vlastná logika.
Niektorí používatelia majú problémy s pohybom robota alebo s pripojením k iným strojom.
Vizuálne programovanie môže byť pri hromadnej výrobe pomalšie s malým počtom zmien.
Prípady použitia
Vizuálne programovanie môžete použiť na mnoho úloh:
paletizácia
Montáž a kontrola kvality
Manipulácia s materiálom
výdajné
Dokončenie a leštenie
obal
zváranie
Vizuálne programovanie funguje najlepšie v automobilovom, elektronickom a potravinárskom priemysle. Robota naprogramujete približne za 90 sekúnd. Vďaka tomu je jednoduché meniť a pridávať nové úlohy.
URScript
Prehľad
URScript je hlavný skriptovací jazyk pre Universal Robots. Keď používate rozhranie Polyscope, vytvára kód URScript v zákulisí. Môžete si napísať vlastný URScript na priame ovládanie robota. To vám dáva väčší výkon a flexibilitu, než len používanie vizuálnych nástrojov. URScript vám umožňuje zobraziť a zmeniť kód, ktorý riadi vášho robota. Môžete ho použiť na pokročilé programovacie úlohy, ktoré vyžadujú viac detailov.
Ako to funguje
Príkazy píšete v jazyku URScript, ktorý vyzerá trochu ako Python. Každý príkaz hovorí robotovi, čo má robiť. Môžete robota pohybovať, nastavovať rýchlosti alebo dokonca komunikovať s inými zariadeniami. URScript podporuje ovládanie v reálnom čase, takže môžete robota okamžite prinútiť reagovať na senzory alebo vonkajšie signály. Na usporiadanie programu môžete použiť aj podprogramy a premenné. URScript vám umožňuje pripojiť sa k zariadeniam pomocou soketov alebo Modbus TCP, čo pomáha vášmu robotovi spolupracovať s inými strojmi.
Výhody
URScript vám poskytuje presnú kontrolu nad každým pohybom. Môžete si vytvoriť vlastné programy pre špeciálne úlohy. Ak chcete prepínať medzi vizuálnym programovaním a písaním skriptov, URScript to uľahčí. Mnoho používateľov oceňuje, ako im URScript umožňuje upravovať veci, ako je rýchlosť a zrýchlenie pre každú úlohu. Roboty UR môžete tiež prepojiť so systémami ako ROS pre ešte pokročilejšie programovanie.
Obmedzenia
URScript má určité obmedzenia. Najväčšie sa týka čísel. Podporuje iba 32-bitové celé čísla so znamienkom, takže si musíte dávať pozor na veľké hodnoty. Ak je váš program príliš dlhý, môžu sa vyskytnúť chyby alebo pády. Niektorí používatelia majú problémy s veľmi rozsiahlymi skriptmi, takže možno budete musieť program rozdeliť alebo použiť iné nástroje pre rozsiahle úlohy.
Prípady použitia
URScript by ste mali použiť, keď potrebujete viac kontroly, než dokážu poskytnúť vizuálne nástroje. Funguje dobre pre:
Nechať PLC riadiť kroky robota
Odosielanie príkazov z iného softvéru
Spúšťanie zložitých sekvencií v priemyselná automatizácia
URScript je skvelý pre úlohy, kde chcete, aby robot spolupracoval s inými strojmi alebo rýchlo menil úlohy.
URCaps
Prehľad
URCapy sú ako aplikácie pre vášho robota. Do svojho univerzálneho robota môžete pridať nové veci inštaláciou URCapu. Tieto softvérové doplnky vám umožňujú zmeniť vášho robota a dať mu viac schopností. Môžete pridať chápadlá, kamery, alebo špeciálne nástroje na zváranie. URCaps vám pomáhajú používať tieto zariadenia priamo z dotykovej obrazovky robota.
Ako to funguje
URCap nainštalujete pomocou rozhrania Polyscope robota. Po inštalácii získate pre svoje zariadenie nové ponuky alebo tlačidlá. URCaps dokáže pridať vlastné obrazovky, programové uzly alebo kroky pre automatickú kalibráciu. To vám pomôže pridať nový hardvér alebo softvér do práce vášho robota. Nemusíte písať kód pre každé nové zariadenie.
Výhody
URCaps majú veľa dobrých stránok:
Môžete rýchlo pripojiť chápadlá, systémy videnia a ďalšie nástroje.
Systém sa dokáže sám kalibrovať, takže získate lepšiu presnosť a kratšie prestoje.
Môžete použiť nové kľúče pre skrutkovače alebo zváracie horáky.
URCaps vám umožňuje importovať zložité dráhy nástrojov, ako napríklad G-kód, pre náročné úlohy.
Získate pomoc od komunity vývojárov UR a môžete využívať certifikované riešenia.
Obmedzenia
URCapy fungujú najlepšie s robotmi UR e-Series a niektorými robotmi CB3. Niektoré pokročilé funkcie fungujú iba s najnovším softvérom. Možno budete musieť svojho robota aktualizovať, aby používal najnovšie URCapy. Nie každé zariadenie má URCapy, takže možno budete musieť počkať na nové.
Prípady použitia
URCaps môžete použiť na mnoho úloh:
Montáž s automatickými skrutkovačmi
Zváranie špeciálnymi horákmi
Obsluha strojov CNC strojmi
Kontroly kvality pomocou kamier
Manipulácia s materiálom a dokončovacie práce
URCaps uľahčujú pridávanie nových nástrojov k vášmu robotovi a pomáhajú vám dokončiť prácu rýchlejšie.
Integrácia ROS
Prehľad
Možno ste už počuli o ROS. Je to skratka pre Robot Operating System (operačný systém robota). ROS je bezplatný nástroj, ktorý pomáha prepojiť časti robota. Tieto časti môžu byť senzory, kamery alebo motory. ROS umožňuje vašim Univerzálny robot fungujú s mnohými zariadeniami. Tieto zariadenia môžu byť od rôznych značiek. Môžu tiež používať rôzne programovacie jazyky. Vďaka tomu je ROS dôležitý pre pokročilé programovanie. Získate knižnice a nástroje na vytváranie funkcií inteligentných robotov. Nemusíte začínať od nuly. Komunita ROS je veľká a užitočná. Môžete nájsť odpovede a zdieľať nápady s ostatnými.
Aspekt | vysvetlenie |
|---|---|
Definícia integrácie ROS | ROS prepája hardvér, ako sú senzory a motory. Taktiež prepája softvér pre ovládanie robotaV prípade robotov Universal Robots môžete programovať a ovládať ramená pomocou nástrojov a ovládačov ROS. |
Dôležitosť pre pokročilé programovanie | ROS pomáha spravovať mnoho zariadení. Zrýchľuje vývoj. Kód môžete tiež opakovane použiť. |
Ako to funguje
Na prepojenie vášho univerzálneho robota s ROS používate špeciálne ovládače ROS. Tieto ovládače vám umožňujú odosielať príkazy a čítať dáta. Robota môžete ovládať v reálnom čase. Robota môžete spúšťať rôznymi spôsobmi. Môžete použiť plné diaľkové ovládanie alebo ho kombinovať s programami UR. ROS podporuje hybridné programovanie. To znamená, že môžete ROS používať s inými metódami. Mnoho vývojárov používa simulačné nástroje ako Gazebo. Pred použitím skutočného robota testujú svoje robotické programy.
Výhody
Integrácia ROS vám prináša mnoho výhod:
Nastavenie typu „plug-and-play“ zjednodušuje programovanie.
Údaje z výrobnej kalibrácie vám pomôžu dosiahnuť lepšiu presnosť.
Stabilné API a testovanie zabezpečujú, aby váš robot dobre fungoval.
Ovládač s otvoreným zdrojovým kódom na GitHub vám poskytuje pomoc a aktualizácie.
Svojho robota môžete plne ovládať alebo si len pridať funkcie ROS.
Tip: ROS vám umožňuje používať pokročilé funkcie. Patria sem riadenie sily a plánovanie pohybov robota. Tieto funkcie pomáhajú pri náročných úlohách.
Obmedzenia
Integrácia ROS sa môže spočiatku zdať zložitá. Niektoré funkcie v URScripte nefungujú. Ide o akčné a servisné servery. Môžete mať problémy so sieťou. Brány firewall alebo Docker môžu blokovať pripojenia. ROS2 beží v samostatných vláknach. To môže spôsobiť oneskorenia. Niektoré typy údajov, ako napríklad neznamienkové celé čísla, nie sú plne podporované. Pre dosiahnutie najlepších výsledkov možno budete musieť zmeniť nastavenie.
Kategória obmedzenia | podrobnosti |
|---|---|
Podpora funkcií ROS2 | V URScripte nie sú žiadne akčné ani servisné servery. Niektoré dátové typy nie sú podporované. |
Vyhľadávanie sietí a uzlov | Brány firewall a Docker môžu blokovať pripojenia. Možno budete potrebovať statickú IP adresu. |
Vlákna a zaťaženie procesora | ROS2 beží v nerealtime vláknach. To môže veci spomaliť. |
Prípady použitia
Integráciu ROS môžete použiť na mnoho úloh:
Kalibrácia robota a riadenie pohybu
Automatizácia a tvorba nových nápadov
Pokročilé programovanie so spätnou väzbou v reálnom čase
Flexibilné riadenie robota pomocou ovládacieho panela a služieb ROS
Bezpečná prevádzka s reguláciou rýchlosti a bezpečnostnými prvkami
ROS funguje dobre na umiestňovanie, montáž a zváranie. Robota môžete pozastaviť, zastaviť alebo znova spustiť bez toho, aby ste museli všetko reštartovať. Vďaka tomu je ROS dobrou voľbou pre laboratóriá, továrne a pre každého, kto chce mať nad svojím univerzálnym robotom väčšiu kontrolu.
Vonkajšia kontrola
Prehľad
Externé ovládanie znamená, že môžete svoj univerzálny robot ovládať z iného počítača. Nemusíte byť vedľa robota. Pripájate sa cez Ethernet a špeciálne protokoly. To vám umožňuje prepojiť robota s vlastným hardvérom alebo inými systémami. Môžete posielať príkazy z ľubovoľného miesta v sieti.
Ako to funguje
Na komunikáciu s robotom používate klientske knižnice a protokoly. Na to sú populárne niektoré nástroje. Knižnica ur_client_library je open-source a používa C++. Pomáha vám ovládať robota z diaľky. Funguje s RTDE, DashboardClient a rozhraním Script Command Interface. Komunikácia cez sockety je rýchla a vhodná na ovládanie v reálnom čase. XML-RPC je jednoduchý a funguje cez HTTP. Knižnica UnderAutomation funguje so socketmi aj XML-RPC. Potrebujete počítač so systémom Linux a sieťové pripojenie. Robot počúva príkazy a robí to, čo poviete. Robot sa môže pohybovať, vyberať alebo kontrolovať súčiastky pomocou vlastného softvéru.
Výhody
Externé ovládanie vám ponúka veľa možností. Svojho robota môžete umiestniť na mnoho miest. Robot pracuje s chápadlami, kamerami, PLC a dopravníkmi. Môžete pridať mobilné roboty s presúvacími jednotkamiRobot je ľahký, takže sa ľahko premiestňuje a inštaluje. Ušetríte čas programovaním a testovaním priamo z vášho stola. Robot sa hodí do mnohých typov tovární a laboratórií.
Tip: Na prepojenie robota so systémami videnia môžete použiť externé ovládanie. To vám pomôže lepšie kontrolovať kvalitu.
Obmedzenia
Musíte nastaviť sieť tak, aby váš počítač a robot mohli komunikovať. Niektoré knižnice fungujú iba v systéme Linux. Ak je vaša sieť pomalá alebo blokovaná, môže dôjsť k oneskoreniam. Nie všetky funkcie fungujú na každom modeli robota. Pre dosiahnutie najlepších výsledkov možno budete musieť aktualizovať softvér robota.
Prípady použitia
Externá kontrola je skvelá pre automatizáciu na mieru. Môžete automatizovať kontroly kvality a zhromažďovať údaje. Môžete okamžite riešiť problémy s výrobou. Mnoho spoločností používa roboty na meranie dielov a zlepšovanie kvality. Roboty môžu pracovať s ľuďmi a vykonávať nudné alebo riskantné úlohy. Robota môžete naprogramovať tak, aby rýchlo vykonával nové úlohy. Vďaka tomu je vaša továreň flexibilnejšia.
Hybridné programovacie metódy
Prehľad
Hybridné programovacie metódy vám umožňujú kombinovať rôzne spôsoby ovládania vášho univerzálneho robota. Môžete používať hlasové povely, gestá rúk a dokonca aj vizuálne vstupy. Tento prístup využíva nové technológie, ako je 3D sledovanie, rozšírená realita a strojové učenie. Nemusíte vedieť programovať. Môžete robotovi ukázať, čo má robiť, alebo sa s ním rozprávať. Vďaka tomu môže ktokoľvek jednoducho vytvoriť program, aj keď s robotmi nikdy predtým nepracoval.
Ako to funguje
Začnete tým, že robotovi dáte jednoduché pokyny. Môžete povedať: „Zdvihni krabicu“ alebo zamávaním rukou ukážete, kam sa má pohnúť. Robot používa kamery a senzory, aby vám porozumel. Niekedy na dokončenie programu použijete dotykovú obrazovku. Systém všetko poskladá pomocou riadiaceho systému nazývaného konečný stavový automat. Toto nastavenie vám umožňuje prepínať medzi rozprávaním, zobrazovaním alebo používaním blokov na zostavenie programu. Získate flexibilný a prirodzený spôsob, ako naučiť svojho robota.
Výhody
Môžete používať nástroje prirodzeného jazyka a blokové nástroje spoločne, čím sa programovanie stane jednoduchým pre každého.
Netechnickí používatelia môžu program rýchlo vytvoriť alebo zmeniť.
Získate väčšiu flexibilitu a zvládnete mnoho úloh, ako je montáž alebo kontrola.
Krivka učenia je plynulá, takže môžete začať s jednoduchými úlohami a prejsť na ťažšie.
Hybridné metódy vám pomôžu ušetriť čas a zvýšiť efektivitu.
Poznámka: Hybridné programovacie metódy robia roboty užívateľsky prívetivejšími a pomáhajú vášmu tímu pracovať rýchlejšie.
Obmedzenia
Samotné hlasové povely nemusia zvládnuť veľmi zložité úlohy.
Často je potrebné dokončiť alebo upraviť program pomocou blokových nástrojov.
Niektoré systémy sú spočiatku drahšie, čo môže byť pre malé spoločnosti náročné.
Hybridné metódy nemusia byť vhodné pre úlohy, ktoré vyžadujú extrémnu presnosť alebo špeciálne nástroje.
Prípady použitia
Hybridné programovacie metódy môžete použiť pre mnoho úloh. Patria sem obsluha strojov, montáž a kontrola kvality. Ak chcete robota rýchlo naučiť novú úlohu, hybridné metódy fungujú dobre. Sú skvelé pre továrne, ktoré potrebujú úlohy často meniť. Môžete ich tiež použiť v laboratóriách alebo školách, kde majú ľudia rôzne úrovne zručností.
Riešenia na mieru a od tretích strán
Prehľad
Niekedy chcete, aby váš univerzálny robot robil niečo špeciálne. S tým vám môžu pomôcť riešenia na mieru a riešenia tretích strán. Medzi tieto nástroje patria SDK, API a softvér od dodávateľov. Môžete ich použiť na pripojenie robota k iným strojom. Môžete tiež pridať nové funkcie. Niektoré spoločnosti si vyrábajú vlastné nástroje. Iné kupujú hotové riešenia od dôveryhodných partnerov.
Ako to funguje
Najprv si vyberiete nástroj, ktorý vyhovuje vašim potrebám. Tu je niekoľko populárnych možností:
Štandardné rozhranie pre príkazy robota (SRCI): Toto vám umožňuje ovládať robota z PLC Siemens. Aktualizujete softvér robota a nainštalujete URCap. Potom môžete robota naprogramovať rovnako ako ostatné stroje.
Platformy akcelerátora AI: Spoločnosti Universal Robots a NVIDIA spolupracujú na pridávaní AI do kolaboračných robotov. Vďaka hardvéru Jetson od spoločnosti NVIDIA a platforme Isaac dokáže váš robot vidieť objekty a plánovať pohyby. Dokáže sa tiež učiť nové úlohy. Na prepojenie týchto funkcií s robotom používate rozhrania API.
Súpravy SDK a rozhrania API môžete získať aj od iných dodávateľov. Tieto vám umožňujú vytvárať vlastné aplikácie alebo pripojiť robota ku cloudovým službám.
Výhody
Získate riešenia šité na mieru pre vašu továreň.
Roboty môžete pripojiť k svojim súčasným systémom.
Umelá inteligencia a pokročilé nástroje pomáhajú vášmu robotovi vykonávať náročné úlohy.
Dodávatelia a partneri vám poskytnú podporu pri nastavení.
Tip: Zákazkové riešenia vám pomôžu naprogramovať roboty pre špeciálne úlohy, ktoré štandardné nástroje nedokážu vykonať.
Obmedzenia
Niektoré riešenia fungujú iba s určitými modelmi robotov alebo softvérom.
Na nastavenie pokročilých funkcií možno budete potrebovať odborníkov.
Aktualizácie alebo zmeny môžu trvať dlhšie.
obmedzenia | Čo to pre vás znamená |
|---|---|
kompatibilita | Môže potrebovať najnovší softvér pre robota |
zložitosť | Možno bude potrebná odborná pomoc |
Oneskorenia aktualizácií | Nové funkcie môžu trvať dlhšie |
Prípady použitia
Pre mnoho úloh môžete použiť vlastné riešenia a riešenia tretích strán:
Pripojenie robotov k PLC Siemens vo veľkých továrňach
Pridanie umelej inteligencie na detekciu objektov v reálnom čase
Tvorba aplikácií pre špeciálne inšpekčné alebo montážne úlohy
Prepojenie robotov s cloudovými dashboardmi na sledovanie údajov
Tieto možnosti vám pomôžu naprogramovať robota pre takmer akúkoľvek úlohu, akú si len dokážete predstaviť.
Porovnávacia tabuľka
Stručný prehľad
Možno neviete, ktorá metóda programovania je pre vás najlepšia. Táto tabuľka vám pomôže porovnajte hlavné univerzálne roboty metódy programovania:
Metóda | Úroveň zručnosti | flexibilita | najlepší | Obmedzenia |
|---|---|---|---|---|
Vizuálne programovanie | Začiatočník | stredná | Rýchle nastavenie, jednoduché úlohy | Obmedzené pre zložitú logiku |
URScript | Stredná | vysoký | Vlastné pohyby, ovládanie v reálnom čase | Vyžaduje znalosť kódovania |
URCaps | Začiatočník+ | stredná | Pridávanie hardvéru, rýchle aktualizácie | Nie všetky zariadenia sú podporované |
Integrácia ROS | pokročilý | vysoký | Výskum, viacero robotických zostáv | Strmá krivka učenia |
Vonkajšia kontrola | Stredná | vysoký | Vzdialený prístup, systémy na mieru | Vyžaduje sa nastavenie siete |
Hybridné metódy | Začiatočník+ | vysoký | Flexibilné a jednoduché vyučovanie | Môže vyžadovať dodatočný hardvér |
Vlastné/tretej strany | pokročilý | Veľmi Vysoko | Špeciálne úlohy, umelá inteligencia, veľké továrne | Môže byť zložité, nákladné |
Tip: Ak práve začínate, použite vizuálne programovanie. Keď sa naučíte viac, vyskúšajte URScript alebo hybridné metódy.
Odporúčania Evst
Ak chcete začať rýchlo, použite vizuálne programovanie alebo URCaps. Tieto vám pomôžu rýchlo nastaviť jednoduché úlohy. Ak chcete mať väčšiu kontrolu, použite URScript alebo hybridné metódy. Ak potrebujete špeciálne funkcie alebo chcete prepojiť veľa robotov, vyskúšajte integráciu ROS alebo vlastné riešenia a riešenia tretích strán. Pre svoj projekt môžete použiť viac ako jednu univerzálnu metódu programovania robotov. Evst hovorí, že by ste mali vyskúšať rôzne spôsoby a zistiť, čo najlepšie funguje pre váš tím v roku 2025.
Existuje mnoho spôsobov, ako vyskúšať programovanie robotov. Najlepšia voľba závisí od vašich zručností a toho, čo chcete robiť. Niektoré metódy fungujú lepšie pre jednoduché úlohy, zatiaľ čo iné sú vhodné pre zložité úlohy. Preskúmajte rôzne možnosti... kolaboratívne robotyVyskúšajte nové nástroje a pozrite si Evst, kde nájdete ďalšie nápady.