برنامه نویسی ربات صنعتی برای مبتدیان

شما می خواهید ربات صنعتی خود را برنامه ریزی کنید... اما بهترین راه برای شروع چیست؟

به عنوان یک مبتدی، برنامه نویسی ربات می تواند یک چشم انداز دلهره آور باشد. برنامه نویسی به طور سنتی یکی از چالش برانگیزترین جنبه های استفاده از ربات های صنعتی بوده است.

چگونه می توانید فرآیند برنامه نویسی ربات صنعتی را تا حد امکان آسان کنید؟

همه باید از جایی با رباتیک شروع کنند. همه ما زمانی را داشتیم که قبلاً از ربات صنعتی استفاده نکرده بودیم.

هنگامی که در زمینه رباتیک صنعتی تازه کار هستید، برای شروع باید چیزهای زیادی یاد بگیرید. شما باید در مورد سخت افزار رباتیک، افکتورهای پایانی، حسگرها و …

و سپس باید جادوی برنامه نویسی را به آن اضافه کنید!

روش های سنتی برنامه نویسی ربات، راه اندازی سریع و اجرای سریع را برای مبتدیان آسان نکرده است.

چرا برنامه نویسی ربات های صنعتی به طور سنتی سخت است؟

برنامه نویسی ربات صنعتی مانند ربات پالتایزر ، ربات جوشکاری و ... معمولی برای مبتدیان تنظیم نشده است.

در واقع، گاهی اوقات ممکن است به نظر برسد که کل فرآیند به طور ویژه طراحی شده است تا کاربران جدید را از شروع کار با رباتیک بازدارد. دلایل بالقوه مختلفی برای این امر وجود دارد ، از جمله عدم وجود ارتباطات قابل اعتماد، فقدان اجزای plug-and-play و عدم قابلیت همکاری.

برای برنامه نویسی یک ربات صنعتی، به طور سنتی نیاز به آموزش گسترده برای یادگیری زبان برنامه نویسی برای برند ربات خاص خود دارید.

هر سازنده ربات صنعتی زبان برنامه نویسی و نرم افزار برنامه نویسی ربات مخصوص به خود را دارد. این بسیار محدود کننده است زیرا به این معنی است که هر بار که می خواهید از نوع جدیدی از ربات استفاده کنید باید یک روش برنامه نویسی کاملاً جدید را یاد بگیرید.

علاوه بر این، برنامه نویسی یک ربات با استفاده از روش های مرسوم، حتی اگر مبتدی نباشید، زمان زیادی می برد. به همین دلیل است که استقرار ربات ها به طور سنتی ماه ها طول می کشد، حتی اگر توسط برنامه نویسان ربات بسیار با تجربه انجام شود.

روش ساده تر برای برنامه نویسی ربات قابل اعتماد

به عنوان یک مبتدی، برای شروع سریع برنامه نویسی ربات صنعتی خود چه کاری می توانید انجام دهید؟

خوشبختانه، راه دیگری برای برنامه‌ریزی ربات‌ها وجود دارد که مانع ورود بسیار کمتری نسبت به روش‌های معمولی دارد.

برنامه نویسی آفلاین نوعی برنامه نویسی است که به شما امکان می دهد نسخه شبیه سازی شده ربات خود را در محیط مجازی برنامه ریزی کنید.

نرم افزار برنامه نویسی آفلاین مناسب برنامه ریزی ربات خود را بدون نیاز به آموزش گسترده بسیار آسان می کند. شما حتی می توانید وظیفه ربات را به سادگی با جابجایی آن در محیط مجازی سه بعدی برنامه ریزی کنید.

هنگامی که از برنامه نویسی آفلاین استفاده می کنید، می توانید برنامه نویسی ربات خود را در عرض چند دقیقه شروع کنید، نه ماه ها مانند روش های سنتی برنامه نویسی ربات.

مبانی برنامه نویسی ربات

مهم نیست که چه روش برنامه نویسی را انتخاب می کنید، یک فرآیند اساسی وجود دارد که برای همه آنها اعمال می شود.

چه یک مبتدی کامل در برنامه نویسی ربات باشید و چه سال ها تجربه داشته باشید، این یک فرآیند قابل اعتماد برای برنامه نویسی ربات است.

۱- پلتفرم برنامه نویسی مناسب را انتخاب کنید

اولین قدم در هر پروژه این است که نحوه اجرای برنامه نویسی را انتخاب کنید. از چه نرم افزار و پلتفرمی استفاده خواهید کرد؟

شاید شما با زبان برنامه نویسی سازنده تجربه بالایی دارید و ترجیح می دهید برنامه ربات را با آن کدنویسی کنید. از طرف دیگر، ممکن است یک نرم افزار برنامه نویسی آفلاین بصری تر را انتخاب کنید.

۲- برنامه خود را برنامه ریزی کنید

یک اشتباه رایج مبتدیان هنگام برنامه نویسی ربات این است که مستقیماً وارد مرحله کدنویسی می شوند.

به ندرت پایان خوبی دارد.

هر روش برنامه نویسی را که انتخاب کرده اید، ابتدا کمی زمان بگذارید تا برنامه ربات خود را برنامه ریزی کنید. تصمیم بگیرید که ربات چه اقداماتی را باید انجام دهد. یک راه سریع برای انجام این کار این است که برنامه را با دست و بازوی خود "اجرا کنید".

۳- برنامه را ایجاد کنید

وقت آن است که برنامه نویسی کنید!

ماهیت دقیق این مرحله بسته به روش برنامه نویسی انتخابی شما متفاوت خواهد بود:

• اولاً، با کاتالوگ آموزشی ربات، برنامه نویسی شامل «دویدن» سخت ربات در موقعیت و ذخیره هر نقطه در برنامه است.
• ثانیا، با برنامه نویسی مبتنی بر متن با استفاده از زبان سازنده، برنامه نویسی شامل تایپ دستورات و آزمایش مداوم آنها بر روی ربات فیزیکی است.
• در نهایت، با برنامه نویسی آفلاین گرافیکی، برنامه نویسی به سادگی شامل حرکت ربات شبیه سازی شده با استفاده از دستورات نقطه و کلیک می شود.

۴- دیباگ و اشکال زدایی را انجام دهید

مهم نیست از کدام روش برنامه نویسی استفاده می کنید، اشکال زدایی هنگام برنامه نویسی یک ربات حیاتی است.

با روش‌های معمول برنامه‌نویسی ربات، این به معنای آزمایش برنامه بر روی ربات فیزیکی است. این اغلب به این معنی است که ربات برای مدت طولانی از کار خارج می شود که بر بهره وری آن تأثیر می گذارد.

با برنامه نویسی آفلاین، می توانید بیشتر اشکال زدایی خود را روی ربات شبیه سازی شده انجام دهید. شما فقط زمانی برنامه را برای ربات فیزیکی دانلود می کنید که بدانید بدون مشکل اجرا می شود. این یکی از روش های مختلفی است که برنامه نویسی آفلاین می تواند در وقت شما صرفه جویی کند.

۵- ربات را وارد مرحله تولید کنید

مرحله آخر هر پروژه برنامه نویسی ربات این است که ربات را در مرحله تولید قرار دهید و بازده سرمایه گذاری آن را به دست آورید!

این شامل اجرای هر گونه آزمایش نهایی برنامه ربات، تمیز کردن سلول ربات و اتصال آن به سایر فرآیندها، در صورت لزوم است.

۶- جمع آوری داده ها و بهبود

اگرچه کار برنامه نویسی شما به پایان رسیده است، اما این بدان معنا نیست که فقط باید آن را با سلول ربات خود "تنظیم و فراموش کنید".

جمع آوری داده های عملیاتی روی ربات برای ردیابی عملکرد آن در طول زمان. به صورت دوره‌ای، به عقب برگردید و داده‌های خود را بررسی کنید تا میزان عملکرد آن را بررسی کنید. احتمالاً متوجه راه هایی خواهید شد که می توانید برنامه ربات را تغییر دهید و عملکرد آن را حتی بیشتر بهبود ببخشید.

اگر برنامه‌نویسی آفلاین را انتخاب کرده‌اید، می‌توانید تغییرات خود را بر روی ربات شبیه‌سازی شده بدون تأثیر بر بهره‌وری ربات آزمایش کنید.

۴ روش برنامه نویسی برای ربات های صنعتی

بنابراین ربات ها چگونه برنامه ریزی می شوند؟ ربات های صنعتی با استفاده از تکنیک های مختلفی طراحی می شوند. بیایید رایج ترین روش ها را مورد بحث قرار دهیم. 

۱- آموزش برنامه نویسی آویز

در این روش همانطور که گفته شد، برنامه نویس به صورت دستی ربات را در انجام وظایف خود راهنمایی می کند. مختصات ثبت شده برای تولید مراحلی که ربات در حین کار دنبال خواهد کرد استفاده می شود. با رابط بصری خود به راحتی برنامه ریزی می شوند. اینها زمان بر هستند و نیاز به توقف تولید در طول برنامه ریزی دارند. اما، هنگامی که به درستی انجام شود، دقت باورنکردنی در کار انجام شده ارائه می شود.

۲- برنامه نویسی مبتنی بر متن

برخی از تولیدکنندگان از زبان های برنامه نویسی سفارشی برای ربات های خود استفاده می کنند. برخی از تولیدکنندگان برتر ربات و زبان های برنامه نویسی آنها:

اینها عمدتاً دستورات مبتنی بر متن هستند که به ربات داده می شوند و در کنار هم آزمایش می شوند.

۳- برنامه نویسی آفلاین

برنامه نویسی آفلاین از نرم افزار شبیه سازی استفاده می کند . این به برنامه نویسان اجازه می دهد تا ربات ها را برنامه ریزی کرده و آنها را روی رایانه آزمایش کنند. سپس حرکات برای اجرا بر روی ربات بارگذاری می شوند. این رویکرد زمان خرابی را آزاد می کند، زیرا طراحی و آزمایش بدون وقفه در تولید انجام می شود. تغییرات و اصلاحات را در محل کار واقعی به حداقل می رساند.

۴- برنامه نویسی پیشرو

بسیار شبیه به آویز آموزش است، اما به جای آویز، برنامه نویسان ربات را با حرکت فیزیکی بازو برای دستیابی به حرکات مورد نظر هدایت می کنند. این رویکرد معمولا برای ربات های مشارکتی (cobots) استفاده می شود. بصری تر است، زیرا به دستکاری مستقیم ربات نیاز دارد. در پروژه هایی که نیاز به مهارت بالا یا مهارت های انسانی دارند ایده آل است. با این حال، ممکن است برای کارهای با دقت بالا مناسب نباشد و ممکن است توسط ظرفیت فیزیکی برنامه نویس محدود شود.

نقل قول از شرکت تجهیز صنعت ربات:

"در برنامه‌نویسی سایت می‌توان از یک زبان مشترک برای چندین سایت استفاده کرد ولی برنامه نویسی ربات های صنعتی اینطور نیستند. هر ربات، زبان برنامه‌نویسی مخصوص به خود را دارد.

برنامه نویسی ربات های صنعتی، سبب بهبود عملکرد آن‌ها می‌شود. یعنی میزان احتمال خطا را تا حد زیادی کاهش می‌دهد."

بهترین روش ها برای برنامه نویسی ربات های صنعتی

چگونه ربات ها را برنامه ریزی کنیم؟ ربات های صنعتی باید به گونه ای برنامه ریزی شوند که بر بهره وری یا ایمنی تأثیری نداشته باشد. بهترین شیوه های زیر تضمین می کند که:

۱- استفاده از ماژول های قابل استفاده مجدد

تجزیه برنامه ها به ماژول های قابل استفاده مجدد، اشکال زدایی، نگهداری و مقیاس بندی را آسان تر می کند. این رویکرد تضمین می‌کند که به‌روزرسانی‌ها و تغییرات بر کل سیستم تأثیر نمی‌گذارند.

۲- استاندارد سازی برنامه

استفاده از استانداردسازی برنامه به سازگاری بازده برنامه‌نویسی کمک می‌کند. برای وضوح بهتر، تعاریف و مستندات یکنواخت IO را پیاده سازی کنید. اتخاذ کنوانسیون های استاندارد نامگذاری ماژول ها خوانایی کد و سازماندهی را افزایش می دهد.

۳- استفاده از نظرات و کنترل نسخه

نظرات را در کد و کنترل نسخه زیر را وارد کنید. در حین انجام این کار از استانداردها پیروی کنید. این عادات به کاربران کمک می کند کد را بهتر درک کنند، مشکلات را حل کنند و برنامه نویسان جدیدی را آموزش دهند. 

۴- یادگیری مداوم

نظرات را در کد، و کنترل نسخه زیر را وارد کنید. در حین انجام این کار از استانداردها پیروی کنید. این عادات به کاربران کمک می کند کد را بهتر درک کنند، مشکلات را حل کنند و برنامه نویسان جدیدی را آموزش دهند. 

۵- پیروی از پروتکل های ایمنی

اینها شامل تعریف مناطق ایمنی، تعیین محدودیت سرعت، و اطمینان از برقراری مکانیسم های توقف اضطراری است. چنین اقدامات امنیتی قوی از کاربران و دستگاه ها محافظت می کند.