您的仿真是否应该高度逼真？

了解机器人模拟中真实性和实用性之间的微妙平衡非常重要。

一方面，更高的仿真度允许您更准确地描述机器人在现实世界中的表现。这有助于您创建更符合您设施操作条件的模拟。另一方面，在模拟中追求绝对真实感可能会损害其实用性。仿真可能会变得过于复杂和耗时，从而创建一个不切实际的系统。

对于您的虚拟环境来说，最有用的真实感水平是准确再现机器人的任务，同时保持流线型和高效。

以下是如何判断和创造这种真实感。

拥有逼真的模拟意味着什么？

真实性是指模拟复制机器人真实世界行为和功能的精确程度。这包括机器人的运动动力学、与环境的交互和操作。

需要明白的是，逼真的模拟不一定是视觉上令人愉悦的模拟。也就是说，通常不需要实现复杂的光照和阴影、高清渲染和高级曲面建模等真实感。虽然这些属性可能会增强模拟的视觉吸引力，但它们通常不会影响机器人的性能。

相反，逼真的模拟应该关注直接影响机器人性能的方面。

请记住，增加真实感的重点不是要有一个各方面完美的模拟……而是要有一个有用的机器人。

机器人有效仿真的 3 种真实性

您可以通过多种方式查看机器人模拟中的真实感。例如，您可以将其拆分为不同的类型。

以下是检查3种真实性的方法之一：

1. 操作真实性

操作真实性是指对机器人实际操作的准确表示。这涉及忠实地再现机器人的动力学和动态特性及其与环境的相互作用。

操作真实性的主要目的是创建一个在现实世界环境中以最佳方式执行的机器人程序。

2. 视觉真实性

视觉真实性是指精确的模拟图形渲染。具备这个条件，您可以创建视觉上直逼真实世界环境的仿真环境。

虽然视觉真实性可能不会直接影响机器人的运行效率，但它对于某些应用来说可能非常重要。例如，如果您的程序中使用了“机器人视觉传感器”“RKCAMERA”，则高水平的视觉真实感可以帮助您更准确地测试。

3. 物理真实性

物理真实性是指对控制机器人运行环境的物理定律进行精确建模。这包括可能影响机器人性能的重力、摩擦力和碰撞动力学等因素。

这是您需要在仿真中取得平衡的一个领域。如果添加的物理真实感超出了必要的程度，则仿真很快就会变得笨拙。

仿真真实性如何影响机器人部署

当您想将机器人部署到您的工作场所时，最好首先确定必要的仿真真实性水平。这将根据您的任务和应用领域而有所不同。

虚拟环境中的真实性水平错误可能会对部署产生负面影响。

例如，以下是使用过于逼真的仿真的一些缺点：

• 计算量的增加——高度逼真的仿真会使用更多的计算资源，这会减慢模拟速度。
• 更复杂的调试——更过高的真实性通常会导致程序更难维护和调试。
• 成本和时间——创建非常逼真的仿真通常需要更长的时间，并且在计算机资源和编程方面耗费的成本更高。
• 过拟合导致的不准确性——没有任何仿真是 100% 准确匹配到现实世界的。因此，更高水平的真实感实际上会导致物理机器人的操作更差。这被称为“过拟合”。
• 不必要的细节——任何与机器人操作无关的细节都可能分散注意力。

通过从机器人仿真中去除不必要的细节，您可以专注于机器人操作的关键方面并防止过度拟合。

逼真的机器人仿真（RRS）项目与RoboDK

对于RoboDK而言，我们致力于解决工业机器人领域的一个重大挑战：对准确、易于使用的机器人仿真的需求。

我们近期采取的一项方案是整合逼真的机器人仿真（RRS）项目。RRS项目意义非凡，旨在解决目前工业机器人离线生成程序准确性的局限性。

RRS的主要目标是提高机器人程序的精度，使工业机器人的应用更加经济和高效。

我们创建了一个RRS项目插件，有助于提高使用RoboDK开发的机器人程序的准确性。它提供了一个接口，将用于运动行为的精确机器人控制器软件纳入离线编程。

为您的程序找到合适的仿真水平

如何为您的机器人仿真找到合适的虚拟环境真实性？

以下是一些提示，可帮助您找到适合您的应用程序的真实性级别：

• 了解项目的仿真需求——首先概述项目目标并定义机器人的目的。
• 评估交互——考虑机器人将与环境和工作区中的其他组件进行的交互。
• 评估运行环境——评估模拟中需要包含哪些环境元素。
• 对视觉真实性的需求——查看仿真的渲染和视觉要求。确定哪些方面是真正必要的。
• 确定性能要求——确定仿真任务所需的计算性能水平。例如，高精度任务可能需要更详细的模拟。
• 考虑预算和资源——最后，需要考虑资源和预算。更逼真的模拟可能需要更多的计算能力和编程技能。

有了所有这些，就要努力实现平衡，即：一种既能满足你需求又不会过度的模拟。

请记住，在使用机器人时，创建逼真的机器人模拟至关重要。通过使用正确的工具，例如我们的RRS插件，您可以创建适合您的机器人模拟。

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该系统包括一个安装在轨道（线性轴）上的6轴KUKA机器人臂，一个可倾斜的转台用于旋转操作，以及一个主轴。此外，GTV堆焊头（粉末+激光）使添加功能成为可能，使装载Steel 4140零件的整体循环时间为5分钟。该项目通过一个真实的应用实例，研究了FORCE Technology设置中的数字链。

FORCE Technology在考虑到其环境责任的同时，通过修复齿轮而非更换齿轮，避免了丢弃整个零件以及浪费材料和劳动成本。此外，通过消除更换零件的需要，他们降低了停机时间和成本。该项目是机器人集成如何改善维修保养和操作（MRO）以减轻可持续性问题的成功示例。

FORCE Technology使用ESPRIT和Hexagon的“混合”CAM来编程添加头部路径规划，并使用RoboDK解决运动学和碰撞问题，生成机器人代码，为增材制造创建工具路径轨迹。此外，ESPRIT中的RoboDK扩展简化了系统之间的通信，使终端用户更加便利。总体而言，FORCE Technology使用数字孪生和后处理完成了MRO应用，以改善焊接质量和减少废料。丹麦制造学院（MADE）为该项目提供了资金支持，使其取得成功。

如何通过RoboDK的机器人仿真帮助减轻可持续性问题

与制造全新零件相比，公司可以通过修复带有缺陷或损坏的大型组件来减少碳排放。

FORCE Technology的增材制造专家Ivar Dale提到：

这个项目是齿轮修复变得更加标准化的重要一步，并获得了修复齿轮再次投入使用所需的质量保证和信心。我们成功地实现了打印齿轮上原始齿的相同硬度。

RoboDK仿真离线编程工具还可以减少由车间编程引起的生产停机时间。公司可以在RoboDK的虚拟环境中测试机器人的能力。

此外，Dale继续说道：

使用ESPRIT/Hexagon的路径规划增材解决方案和RoboDK的后处理器，我们节省了大量时间来编程1mm的正偏移路径，因为齿形是有机的。这样可以节省我们在打印过程中的时间，尤其是在更大的修复中，但也节省了齿轮制造商的时间，因为我们添加的材料非常坚硬，每毫米都需要仔细进行CNC加工。

通过RoboDK工业模拟器改善激光焊接计划

RoboDK是一款经济智能、高效的工业机器人和机器人编程模拟器。它消除了现场编程的需要，优化机器人路径以避免奇点、轴限制和碰撞。由于其创新设计，不需要编码经验。

通过将RoboDK与其他系统（如ESPRIT和Hexagon的“Hybrid” CAM）结合使用，公司可以开发可持续生产流程。它降低了能源消耗，并减少了操作过程中产生的废物。

使用RoboDK的仿真和离线编程工具可以帮助公司降低生产成本和停机时间。此外，它还能减少生产周期中产生的危险材料。这些优势使RoboDK成为希望减少环境影响的公司的宝贵工具。如果您的企业致力于可持续发展，RoboDK可以帮助您实现目标。

将RoboDK与其他软件解决方案结合使用，可以帮助企业开发可持续生产流程。这将确保公司致力于解决可持续性问题，并确保其生产流程与最新的行业标准相符。要利用RoboDK的机器人仿真的好处，请访问我们的网站。查看博客和其他资源，并探索可用的功能范围

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3D“增材”打印可以说是一种生产过程，它根据虚拟的数字文件“打印”出三维物体；工业机器人通常应用于物品取放、激光焊接、切割或者机器加工等等，但是随着近年来3D打印技术的普及，使用工业机器人做“打印机”也被许多研究者们青睐。机械臂的特点是灵活性强、工作空间范围大，这些优点都非常适合3D打印应用。大型工业机器人更加可以应用于建筑工程中的水泥3D打印。

“增材生产”几何物体的原理是将3D物体的数字文件切片，之后通过控制器将耗材一层一层叠加，构成立体几何物体。每一个切片层都是物体的一个水平横截面。

我们的客户之一，位于丹麦的一所研究学院使用RoboDK给机器人编程、用水泥3D打印出建筑物。在开始使用RoboDK后的短短几天内，丹麦Teknologisk Institut就可以成功打印出混凝土建筑物的样品了。

使用RoboDK处理由CAD到CAM的工作流程非常直观（注：由CAD到CAM即为由计算机辅助设计到计算机辅助生产的过程）。感谢RoboDK，我们可以在很短的时间内，将3D混凝土打印技术和成熟的材料设计应用于我们的发那科（Fanuc）机器人、 实现3D混凝土打印。

Wilson Ricardo Leal da Silva博士
Civil Engineer at the Concrete Centre at the Danish Technological Institute

丹麦技术学院专注于使用工业机器人打印出建筑元素，在工程建筑学中实现创新与提高效率。该项目也探索了3D打印作为新型建造方式的各种可能性（优越性），这个领域的研究还不多。

© Danish Technological Institute

RoboDK离线编程与仿真软件可以很容易地将机器代码转化为机器人程序。针对生产制造的应用，例如3D打印或者机器加工，RoboDK可以集成第三方软件（切片软件或者CAM软件），以达到快速而流畅的编程与仿真效果。

我们期待着更多3D打印出的建筑物将如何影响未来的丹麦建筑！

（如视频不能正确加载请点击链接至优酷观看）

学习如何仿真及给机器人编程实现3D打印：https://robodk.com/cn/examples#examples-3Dprint

你已经拥有工业机器人吗？我们邀请你下载并使用RoboDK软件。

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