RoboDK与MathWorks如何将算法连接至工业机器人

MATLAB机器人编程

作为全球最强大的数据计算平台之一,MATLAB®被世界各地数以百万计的工程师和科学家所使用。这款来自MathWorks的软件处于研究与创新的前沿,为高级机器人技术提供了不可替代的功能。

RoboDK与MathWorks平台实现了深度集成。与其他替代方案相比,这种组合为将先进算法引入工业机器部署提供了一种更强大、更实用的方式。

在本文中,我们将展示一些实际应用案例,并说明如何在您自己的项目中使用RoboDK和MATLAB软件。

MathWorks、MATLAB和Simulink®

MathWorks是广受欢迎的软件平台MATLAB和Simulink背后的公司。这些工具在科研、教育和工业领域得到广泛应用,是世界上许多开创性发展的摇篮。

Simulink—— Simulink是一个用于多领域仿真和基于模型设计的框图环境。它支持系统级设计、仿真、自动代码生成,以及对嵌入式系统的持续测试与验证。Simulink 提供图形化编辑器、可定制模块库以及用于建模和仿真动态系统的求解器。

MATLAB——MATLAB是一种高级语言及交互式环境,适用于数值计算、可视化和编程。借助MATLAB,用户可以分析数据、设计算法、创建模型与应用。从快速计算到大规模仿真,MATLAB能胜任各类任务。通过MATLAB提供的Robotics System Toolbox™(机器人系统工具箱),工程师可以获得用于机器人系统运动规划、控制和测试的现成算法与仿真功能。MATLAB在科研、教育和工业界被广泛应用,支撑着从信号与图像处理到人工智能、机器人技术以及先进系统设计等各种应用。

RoboDK如何提供强大的工业支持

虽然 MATLAB 在建模、仿真和算法设计方面表现出色,但它本身并不原生支持与全球工厂中广泛使用的工业机器人生态系统进行集成。这在直接部署工作流程中造成了空白——尤其是在硬件连接以及在某些工业环境中快速实施方面。

这就是RoboDK的作用了。

RoboDK 通过为来自多个机器人品牌的超过 1000 种工业机器人型号提供广泛支持,成功弥合了这一差距。借助我们专用的插件,用户可以快速、轻松地将MATLAB和Simulink程序发送至机器人硬件,并与这些强大的软件工具协同工作。这两个平台共同构成了一个适用于科研与工业应用的全面解决方案。这种可靠的集成使用户能够利用 MATLAB 和 Simulink 执行高级任务,如人工智能、计算机视觉和状态机设计,同时确保与工业级机器人硬件的兼容性。

3个RoboDK与MATLAB联合应用的真实案例

当您能直观看到如何将RoboDK与MATLAB应用于实际场景时,这两款工具的强大之处便得以彰显。

以下是两个平台结合发力、赋能先进机器人技术的三个实际应用案例:

1.利用视觉引导机器人实现更智能的QA测试

其中一个颇具前景的应用是使用MATLAB开展质量保证(QA)测试与检测工作。

在此过程中,视觉系统会捕获产品数据。随后,这些视觉信息将通过MATLAB强大的处理算法进行分析,识别出需要检查的任务或区域。这些任务随后会被动态发送至RoboDK——该软件会指挥机器人在各个检测点之间精准移动。

若想了解更多关于MATLAB与深度学习在自动化检测中应用的信息,请点击此处查看

使用MATLAB和深度学习进行视觉检查。

2.工业任务中的最优无碰撞运动

在近期举办的国际机器人与自动化会议(ICRA 2025)上,一项利用RoboDK和MATLAB实现的先进料箱拾取应用得以展示。

团队通过应用用于刚体运动规划的CHOMP算法,优化了机器人的轨迹,使其既能避障又保持平滑,从而在料箱拾取任务中确保了高效可靠的表现。这凸显了RoboDK与MATLAB的集成如何能够设计出一条平衡安全性、精度和执行速度的最优路径。

3.从算法到实体机器人:基于MATLAB + RoboDK的实时部署​

MATLAB与RoboDK工作流程的一大关键优势在于,能够将在MATLAB中设计、仿真并验证过的算法,借助RoboDK直接部署到工业机器人硬件上。

近期的一个案例使用了Mecademic MECA500机器人来演示这一端到端的工作流程。开发团队首先利用MATLAB生成了一个复杂的多边形绘制算法,并通过MATLAB虚拟验证了运动效果。一旦算法按预期运行,相同的轨迹便被传递给RoboDK——后者负责处理与机器人的通信,并在RoboDK仿真器和实体MECA500机器人上实时执行指令。

算法在MATLAB中设计并仿真,通过RoboDK实时部署至MECA500机器人。

培养下一代机器人工程师

凭借MATLAB在工业和教育领域经过验证的影响力,其与RoboDK的合作为教育机器人技术打开了更多机遇之门。

这些强大软件工具的结合,使学生和教师能够在MATLAB/Simulink中设计算法并进行测试,随后立即在精准的机器人仿真环境中验证这些算法。这种组合比ROS等替代方案更为稳健——ROS在稳定性、实时性能和技术支持方面可能存在局限。

借助RoboDK丰富的机器人库,学生得以接触到与工业界相同的机器人硬件。从库卡(KUKA)、ABB等行业领先品牌,到道博特(Dobot)等适用于教育的平台,这将让学生掌握可直接应用于教育环境之外职业的技能。

RoboDK已成为许多教育和研究项目的首选平台。通过与MATLAB的集成,这真正弥合了工业机器人技术与下一代工程师之间的差距。

RoboDK + MATLAB快速上手

您准备好弥合高级编程与工业机器人技术之间的鸿沟了吗?

无论您是工程师、研究员、学生还是其他身份,RoboDK与MathWorks的集成都能让您将机器人项目提升到新的高度。

一个不错的起点是先熟悉RoboDK及其功能。您可以从使用MATLAB API 在MATLAB环境中为您的仿真机器人创建一个简单程序开始。从此以后,您的想象力就是唯一的限制!

通过将MATLAB/Simulink强大的计算能力与RoboDK广泛的机器人兼容性相结合,您可以创建出能够推动下一代机器人技术创新的应用。

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