如今，您可以通过多种方式对机器人进行编程。通用机器人编程技术日新月异。新工具使通用机器人的编程变得更加轻松和经济。现在，越来越多的公司使用通用机器人，尤其是在亚洲。协作机器人和编程正变得越来越简单。
通用机器人编程方法适合您的技能水平。
您可以选择最适合您工作的方式对机器人进行编程。
可视化编程
概述
可视化编程让你可以用图片和模块来执行机器人任务。你无需输入代码。你只需要使用示教器。这是一个触摸屏设备。你可以将程序节点拖放到树形结构中。这种方式非常适合协作机器人，尤其适合初次使用者。它也非常适合尝试协作机器人模拟。
以下是您可能会使用的一些工具和界面：
工具/界面 | 描述 | 使用上下文 |
|---|---|---|
优傲机器人（专业版） | 通过 realvirtual.io 连接真实或虚拟机器人控制器。使用 RTDE 和 URScript 命令。 | realvirtual.io Professional 中控制 Universal Robots 的主界面。 |
URSIM | 通用机器人的虚拟机模拟器。 | 让您虚拟地测试和控制机器人。 |
逻辑步骤 | realvirtual.io 中 PLC 逻辑映射的可视化工具。 | 用于直观地映射 PLC 逻辑。 |
Unity 可视化脚本 | realvirtual.io 中的可视化脚本工具。 | 帮助直观地定义机器人控制逻辑。 |
行为图 | 用于在 realvirtual.io 中定义逻辑的可视化工具。 | 另一种以视觉方式设置机器人行为的方法。 |
运作模式
您可以通过在屏幕上拖动块或图标来编写程序。每个块都会告诉机器人该做什么。机器人可以移动、拾取或放置物品。程序树显示了操作顺序。您可以立即测试您的程序，无需使用真正的机器人即可进行测试。
易于编程
可视化编程很简单，因为你不需要懂代码。你可以用眼睛和手来排列积木。即使是技术水平不高的人也能轻松上手。基于积木的环境可以帮助你快速上手。你甚至不需要有编程经验。有些工具可以帮助残障人士，它们使用音频或触觉反馈。
基于块的编程可帮助新用户入门。
特殊的块和反馈可以帮助残疾用户。
可视化编程使每个人都能轻松进行编程。
优点
可视化编程简单易学，快速上手。几分钟内即可设置好机器人。拖放操作让您轻松查看机器人的具体操作。 增强现实 工具让一切变得更加简单。它们在真实的工作空间中显示程序。这有助于您理解诸如拾取和放置之类的任务，无需猜测。可视化编程让您可以快速更改机器人任务。这对于柔性制造非常有利。
限制
固定的任务结构使得艰苦的工作缺乏灵活性。
您可能找不到循环或自定义逻辑等高级功能。
一些用户在机器人移动或连接到其他机器时遇到了困难。
对于变化较少的大规模生产来说，可视化编程可能会比较慢。
使用案例
您可以使用可视化编程来完成许多工作：
码垛
装配和质量检查
物料搬运
配药
精加工和抛光
包装
焊接
可视化编程在汽车、电子和食品行业效果最佳。您可以在大约 90 秒内完成一个机器人的编程。这使得更改和添加新任务变得非常容易。
URScript
概述
URScript 是 Universal Robots 的主要脚本语言。使用 Polyscope 界面时，它会在后台创建 URScript 代码。您可以编写自己的 URScript 来直接控制机器人。这比仅仅使用可视化工具更强大、更灵活。URScript 允许您查看和更改运行机器人的代码。您可以用它来完成需要更多细节的高级编程任务。
运作模式
您可以使用 URScript 编写命令，它看起来有点像 Python。每个命令都会告诉机器人该做什么。您可以移动机器人、设置速度，甚至与其他设备通信。URScript 支持实时控制，因此您可以让机器人立即响应传感器或外部信号。您还可以使用子例程和变量来保持程序的条理性。URScript 允许您使用套接字或 Modbus TCP 连接设备，这有助于您的机器人与其他机器协同工作。
优点
URScript 让您精准控制每一个动作。您可以为特殊任务创建自定义程序。如果您想在可视化编程和脚本编写之间切换，URScript 可以让您轻松上手。许多用户喜欢 URScript 能够根据每个任务调整速度和加速度等参数的功能。您还可以将 UR 机器人与 ROS 等系统连接，实现更高级的编程。
限制
URScript 有一些限制。最大的限制在于数字。它仅支持 32 位有符号整数，因此您必须小心处理较大的值。如果您的程序过长，可能会出现错误或崩溃。有些用户在处理大型脚本时会遇到困难，因此您可能需要拆分程序或使用其他工具来处理大型任务。
使用案例
当您需要比可视化工具更强大的控制力时，应该使用 URScript。它适用于：
URScript 非常适合希望机器人与其他机器协作或快速更改任务的工作。
URCaps
概述
URCaps 就像机器人的应用程序。您可以通过安装 URCaps 为 Universal Robot 添加新功能。这些软件插件可以让您更改机器人，赋予它更多功能。您可以添加 夹持器、相机或焊接专用工具。URCaps 可帮助您直接从机器人的触摸屏使用这些设备。
运作模式
您可以使用机器人的 Polyscope 界面安装 URCap。安装后，您将获得设备的新菜单或按钮。URCaps 可以添加自定义屏幕、程序节点或自动校准步骤。这可以帮助您为机器人的工作添加新的硬件或软件。您无需为每个新设备编写代码。
优点
URCaps 有很多优点：
您可以快速连接夹具、视觉系统和其他工具。
该系统可以自我校准，因此您可以获得更好的准确性和更少的停机时间。
您可以使用新的螺丝刀或焊枪驱动器。
URCaps 让您可以导入复杂的刀具路径（例如 G-Code），以完成艰巨的工作。
您可以从 UR 开发者社区获得帮助并可以使用经过认证的解决方案。
限制
URCaps 最适合 UR e 系列和部分 CB3 机器人。部分高级功能仅适用于最新软件。您可能需要更新您的机器人才能使用最新的 URCaps。并非所有设备都配备 URCaps，因此您可能需要等待新版本的发布。
使用案例
您可以将 URCaps 用于许多工作：
使用自动进给螺丝刀进行组装
使用特殊焊枪进行焊接
使用 CNC 机床进行机械操作
使用摄像机进行质量检查
材料处理和整理任务
URCaps 可以轻松地为您的机器人添加新工具并帮助您更快地完成工作。
ROS集成
概述
你可能听说过 ROS。它代表机器人操作系统 (Robot Operating System)。ROS 是一款免费工具，用于连接机器人部件。这些部件可以是传感器、摄像头或电机。ROS 让你的 通用机器人 ROS 兼容多种设备。这些设备可能来自不同的品牌，也可能使用不同的编程语言。这使得 ROS 对于高级编程至关重要。您可以获得构建智能机器人功能的库和工具，无需从零开始。ROS 社区规模庞大，乐于助人。您可以在这里找到答案并与他人分享想法。
方面 | 说明 |
|---|---|
ROS集成的定义 | ROS 连接传感器和电机等硬件。它还连接软件， 机器人控制. 对于 Universal Robots，您可以使用 ROS 工具和驱动程序对手臂进行编程和控制。 |
对高级编程的重要性 | ROS 可帮助管理多种设备。它可加快开发速度。您还可以重复使用代码。 |
运作模式
您可以使用特殊的 ROS 驱动程序将 Universal Robot 连接到 ROS。这些驱动程序允许您发送命令和读取数据。您可以实时控制机器人。您可以以不同的方式运行机器人。您可以使用完全远程控制，也可以与 UR 程序混合使用。ROS 支持混合编程。这意味着您可以将 ROS 与其他方法结合使用。许多开发人员使用 Gazebo 等模拟工具。他们在使用真正的机器人之前会先测试他们的机器人程序。
优点
ROS 集成可以为您带来许多好处：
即插即用设置使编程变得简单。
工厂校准数据可帮助您获得更好的准确性。
稳定的 API 和测试使您的机器人保持良好的运行。
GitHub 上的开源驱动程序为您提供帮助和更新。
您可以完全控制您的机器人或仅添加 ROS 功能。
提示：ROS 允许您使用高级功能，包括力控制和机器人运动规划。这些功能有助于完成棘手的任务。
限制
ROS 集成一开始可能看起来很难。某些功能在 URScript 中无法使用。这些是操作和服务服务器。您可能遇到了网络问题。防火墙或 Docker 可能会阻止连接。ROS2 在单独的线程中运行。这可能会导致延迟。某些数据类型（例如无符号整数）不完全受支持。您可能需要更改设置才能获得最佳效果。
限制类别 | 信息 |
|---|---|
ROS2功能支持 | URScript 中没有操作或服务服务器。某些数据类型不受支持。 |
网络和节点发现 | 防火墙和 Docker 可能会阻止连接。您可能需要一个静态 IP。 |
线程和处理器负载 | ROS2 在非实时线程中运行。这可能会降低速度。 |
使用案例
您可以使用 ROS 集成来完成许多工作：
机器人校准和控制运动
自动化和创造新想法
具有实时反馈的高级编程
通过示教器和 ROS 服务实现灵活的机器人控制
具有速度调节和安全功能，可安全操作
ROS 非常适合拾放、装配和焊接。您可以暂停、停止或重新启动机器人，而无需重新启动所有设备。这使得 ROS 成为实验室、工厂以及任何想要更好地控制 Universal Robot 的用户的理想选择。
外部控制
概述
外部控制意味着您可以从另一台计算机运行您的 Universal Robot。您无需在机器人旁边。您可以通过以太网和特殊协议进行连接。这允许您将机器人与定制硬件或其他系统连接。您可以从网络上的任何位置发送命令。
运作模式
您可以使用客户端库和协议与机器人通信。目前有一些流行的工具可以实现这一点。ur_client_library 是开源的，使用 C++ 语言编写。它可以帮助您远程控制机器人。它兼容 RTDE、DashboardClient 和脚本命令接口 (Script Command Interface)。套接字通信速度快，非常适合实时控制。XML-RPC 简单易用，可通过 HTTP 协议运行。UnderAutomation 库支持套接字和 XML-RPC。您需要一台 Linux 计算机和网络连接。机器人会监听命令并执行您的指令。您可以使用自己的软件控制机器人移动、拾取或检查零件。
优点
外部控制为您提供多种选择。您可以在许多地方设置机器人。该机器人可与夹爪、摄像头、PLC 和传送带配合使用。您可以添加 带有转移装置的移动机器人。该机器人重量轻，易于移动和安装。您可以在办公桌上进行编程和测试，从而节省时间。该机器人适用于多种类型的工厂和实验室。
提示：您可以使用外部控制将机器人与视觉系统连接起来。这有助于您更好地检查质量。
限制
您必须设置网络，以便您的计算机和机器人能够通信。某些库仅适用于 Linux。如果您的网络速度慢或被阻塞，可能会出现延迟。并非所有功能都适用于所有型号的机器人。您可能需要更新机器人软件以获得最佳效果。
使用案例
外部控制非常适合定制自动化。您可以自动化质量检查并收集数据。您可以立即修复生产问题。许多公司使用机器人来测量零件并提高质量。机器人可以与人类协同工作，完成枯燥或危险的工作。您可以对机器人进行编程，使其快速执行新任务。这将使您的工厂更加灵活。
混合编程方法
概述
混合编程方法可让您组合不同的方式控制您的通用机器人。您可以结合使用语音命令、手势，甚至基于视觉的输入。这种方法运用了 3D 追踪、增强现实和机器学习等新技术。您无需编程，可以向机器人演示操作或与其对话。这使得任何人都可以轻松编写程序，即使您之前从未接触过机器人。
运作模式
首先，您可以向机器人发出简单的指令。您可以说“拿起盒子”，或者挥挥手来指示机器人的移动方向。机器人会使用摄像头和传感器来理解您的指令。有时，您可以使用触摸屏来完成程序。系统会使用一种名为有限状态机的控制系统将所有指令整合在一起。这种设置允许您在语音、显示或使用模块之间切换，从而构建程序。您可以灵活而自然地指导您的机器人。
优点
您可以结合使用自然语言和基于块的工具，让每个人都能轻松进行编程。
非技术用户可以快速创建或更改程序。
您可以获得更大的灵活性并可以处理许多任务，例如组装或检查。
学习曲线很平滑，因此您可以从简单的任务开始，然后转向更难的任务。
混合方法可以帮助您节省时间并提高效率。
注意：混合编程方法使机器人更加用户友好，并帮助您的团队更快地工作。
限制
单靠语音命令可能无法处理非常复杂的工作。
您经常需要使用基于块的工具来完成或调整程序。
有些系统一开始的成本较高，这对于小公司来说可能比较困难。
混合方法可能不适合需要极高精度或特殊工具的工作。
使用案例
混合编程方法可以用于许多工作，包括机器上料、装配和质量检查。如果您想快速教会机器人一项新任务，混合方法非常有效。它们非常适合需要经常更换任务的工厂。您也可以在实验室或学校等技能水平不同的人员中使用它们。
定制和第三方解决方案
概述
有时，您希望您的优傲机器人能够执行一些特殊任务。定制和第三方解决方案可以帮助您实现这一点。这些工具包括 SDK、API 和供应商软件。您可以使用它们将您的机器人连接到其他机器，还可以添加新功能。有些公司会自行开发工具，而有些公司则会从值得信赖的合作伙伴处购买现成的解决方案。
运作模式
首先，选择符合您需求的工具。以下是一些常用的选择：
标准机器人命令接口 (SRCI)：您可以通过西门子 PLC 控制机器人。您可以更新机器人软件并安装 URCap。之后，您就可以像其他机器一样对机器人进行编程。
AI 加速器平台：Universal Robots 与 NVIDIA 携手合作，为协作机器人注入 AI 功能。借助 NVIDIA 的 Jetson 硬件和 Isaac 平台，您的机器人可以识别物体并规划动作，还能学习新任务。您可以使用 API 将这些功能连接到您的机器人。
您还可以从其他供应商获取 SDK 和 API。它们可让您构建自定义应用程序或将您的机器人连接到云服务。
优点
您可以获得适合您工厂的解决方案。
您可以将机器人连接到您当前的系统。
人工智能和先进的工具可以帮助您的机器人完成艰巨的工作。
供应商和合作伙伴为您提供设置支持。
提示：定制解决方案可帮助您对机器人进行编程，以完成标准工具无法完成的特殊工作。
限制
有些解决方案仅适用于某些机器人模型或软件。
您可能需要专家来设置高级功能。
更新或更改可能需要更多时间。
局限性 | 这对您意味着什么 |
|---|---|
兼容性 | 可能需要最新的机器人软件 |
复杂 | 可能需要专家帮助 |
更新延迟 | 新功能可能需要更长时间 |
使用案例
您可以使用自定义和第三方解决方案来完成许多工作：
将大型工厂中的机器人连接到西门子 PLC
添加 AI 以实现实时物体检测
制作用于特殊检查或装配工作的应用程序
将机器人连接到云仪表板以跟踪数据
这些选项可以帮助您对机器人进行编程，以完成您能想到的几乎任何工作。
对比表
快速参考
你可能不知道哪种编程方法最适合你。这张表可以帮助你 比较主要的通用机器人 编程方法：
付款方式 | 英语技能水平 | 灵活性 | 最适合 | 限制 |
|---|---|---|---|---|
可视化编程 | 初学者 | 中 | 快速设置，简单任务 | 受限于复杂逻辑 |
URScript | 中级 | 高 | 自定义动作，实时控制 | 需要编码知识 |
URCaps | 初学者+ | 中 | 添加硬件，快速升级 | 并非所有设备都受支持 |
ROS集成 | 先进的 | 高 | 研究、多机器人设置 | 陡峭的学习曲线 |
外部控制 | 中级 | 高 | 远程访问、定制系统 | 需要网络设置 |
混合方法 | 初学者+ | 高 | 灵活、轻松的教学 | 可能需要额外的硬件 |
定制/第三方 | 先进的 | 非常高 | 特殊工作、人工智能、大工厂 | 可能很复杂，成本高昂 |
提示：如果您刚刚入门，请使用可视化编程。深入了解后，请尝试 URScript 或混合方法。
Evst 建议
如果您想快速入门，可以使用可视化编程或 URCaps。这些可以帮助您快速设置简单的任务。如果您需要更多控制权，可以使用 URScript 或混合方法。如果您需要特殊功能或想要连接多个机器人，请尝试 ROS 集成或自定义和第三方解决方案。您可以为您的项目使用多种通用机器人编程方法。Evst 建议，您应该尝试不同的方法，看看哪种方法最适合您的团队（2025 年）。
尝试机器人编程的方法有很多。最佳选择取决于你的技能和目标。有些方法更适合简单的工作，而有些方法则更适合复杂的任务。探索不同的选项 协作机器人。尝试新工具并查看 Evst 以获得更多想法。