离线编程软件对于机器人行业而言无疑是一个历史性的改变，其允许工程师在计算机上对工业机器人进行离线编程，而无需在机器人实际应用场景中运行，这显著提高了机器人运动轨迹编程、工艺参数编程的效率，降低了机器人应用门槛，促进了机器人算法和控制策略的创新，优化了生产节拍和产品质量，同时推动了机器人行业的标准化和兼容性。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，离线编程软件已经在工业机器人行业中发挥更加重要的作用。
近年来，部分国际知名机器人企业都开发出匹配自身控制系统以及底层生态的离线编程软件，以提升终端客户和系统集成商对机器人开发和集成部署的便捷性，例如ABB公司推出的RobotStudio、KUKA公司推出的KUKASimPro以及发那科公司推出的FANUC ROBOGUIDE，都是专用于其工业机器人的离线编程软件，允许用户在虚拟环境中创建、仿真和调试机器人程序。
前些年，国产机器人离线编程软件尚处在起步阶段，喷涂机器人离线编程软件则是空白，在技术研发、积累和应用方面与Gazebo、MATLAB、Simulink等国际知名软件还存在一定的差距，这种差距不仅体现在软件的功能和性能上，还包括在算法优化、模型构建、数据处理等方面的技术壁垒。由于机器人离线编程软件开发需要大量的研发投入，产品投资回报周期长而且盗版软件偏多，国内离线编程软件企业在技术创新和产品研发方面面临较大的挑战。
两年前，作为国内工业机器人领军企业，埃夫特对标国外巨头，整合软件开发、硬件开发、系统集成等多个环节推出离线编程软件，更进一步提升机器人易用性。
近日，基于埃夫特虚拟控制器平台，埃夫特为其喷涂机器人发布了更加强大的下一代喷涂离线编程软件EFORT Paint Studio（EPS）。
机器人大讲堂了解到，离线编程软件EPS具备生产线布局、机器人布局、虚拟仿真、仿真校验、程序镜像、离线程序生成、奇异点检测和规避、工艺编程等功能，而且是国内唯一具备轨迹在线跟踪功能的离线编程产品，能实现从虚拟仿真到实际应用场景的快速可靠部署，成为系统集成商基于喷涂机器人快速验证技术可行性和效果的“加速器”。
▍让虚拟仿真如此简单
EPS的持续开发和迭代来源于行业需求。近年来，埃夫特喷涂机器人在汽车及零部件、轨道交通、集装箱、工程机械、木器家具、陶瓷、金属五金、塑料件等细分行业的应用越来越广泛。埃夫特发现，随着制造业的转型升级和智能化改造，终端用户和系统集成商对离线编程的需求也在不断增加。
以汽车制造为例，涂装车间对车型和颜色等需求会频繁变化。终端客户和系统集成商选择喷涂机器人时，除了考虑机器人性能、功能与采购价格外，还会同步考虑离线编程软件、喷涂工艺包和维护成本等因素，希望借助离线编程软件，能够快速调整喷涂程序以柔性适应不同的喷涂需求，提高生产线部署和调整的灵活性，满足消费者对汽车产品的个性化需求。埃夫特认识到，离线编程软件作为提高喷涂机器人生产效率的工具，已经成为提高产品市场竞争力的不二选择。
EPS与喷涂机器人配套，本质上是基于3D CAD数据与EFORT虚拟控制器，在计算机软件（虚拟环境）中模拟机器人工况生成机器人程序，最终实现离线编程和喷涂工艺优化，让虚拟仿真和工艺编程如此简单。
基于埃夫特喷涂机器人底层控制技术，EPS可以支持埃夫特控制器平台的所有指令与功能，允许用户在不影响实际生产过程的情况下，在计算机上离线创建、编辑和测试机器人的运动程序，仿真并调整相关生产动作轨迹，然后将这些程序下载到喷涂机器人上执行，加快系统集成商验证喷涂机器人方案是否合理。
基于EPS，埃夫特喷涂机器人如虎添翼，竞争优势更加明显。
实现快速仿真建模和轨迹规划。在喷涂机器人项目方案设计前期的部署导入和验证环节，基于EPS极强的虚拟仿真能力，系统集成商能够实现各类工件和环境的快速虚拟仿真建模，基于场内工况更快还原和搭建产线布局，帮助企业更快选择合适负载、臂展的喷涂机器人，可以选择吊装、侧装、地装等更合适的安装方式。
得益于埃夫特和意大利CMA丰富的喷涂产品开发、喷涂产品应用经验，EPS在实际喷涂环境和工件还原建模能力非常强，这背后基于埃夫特和意大利CMA将多年积累的喷涂应用经验与Know-how打造成喷涂行业数据库，能为系统集成商提供数据支持，帮助系统集成商更容易找到实际产线对应的机器人工具和环境模块，做出更明智的决策。
在汽车整车和汽车零部件领域，系统集成商可以基于产线工件的空间数模和CAD图纸，通过EPS快速搭建虚拟环境，并基于轨迹与工艺实现预先机器人编程。当机器人实际部署完成后，程序还可以在机器人与离线软件之间互相导入导出，实时下载轨迹到机器人执行。这种Sim to Real的方案无需工程师再次设计，可以实现数据库一键导入，从而快速部署和搭建环境，进行前置方案验证，能大幅减少系统集成商现场部署和调试参数的时间。
实现快速虚拟仿真校验。EPS可以在项目初期搭建整个产线的更完善工况，能进行喷涂路径可达性校验（关键路径点位姿检查&错误修复）、单机喷涂过程仿真（节拍、稳定性）、整个工作站工作过程仿真（整体节拍与稳定性、单机节拍与稳定性等）验证工作。这就将许多需要现场调试和验证的程序，直接在软件上离线完成，在设备安装同时就可以进行离线编程，降低了现场调试成本，从而减少了系统集成商大量方案设计和验证时间。
实现奇异点检测和规避。在一个可视化图形化界面，喷涂机器人轨迹会以图形化界面呈现在仿真视图中，工程师可以基于EFORT RTE实时模拟喷涂过程，用户可以实时查看喷涂机器人运动轨迹，预知机器人的轨迹效果，可以通过点动或者直接在工件表面采集喷涂点位，还可以像玩游戏一样，通过拖拽、点击等操作完成编程。
EPS与埃夫特喷涂机器人共用底层运动库，在可视化编程过程中可以清晰识别轨迹奇异点，快速进行轨迹优化规避奇异点，这是客户使用离线编程软件需要解决的痛点，也是第三方离线编程软件不具备的功能，是埃夫特喷涂机器人搭载EPS的优势！
通过仿真结果的评估，工程师可以清晰观察喷涂机器人运行至该点位时的工艺姿态，校验喷涂路径可达性，及时发现设计中的不足，精确规划喷涂运动路径和喷涂参数，并进行针对性优化，提高编程准确性，确保每一层漆膜都能均匀细腻，提高喷涂质量。
▍让工艺编程如此简单
借助EPS，系统集成商不仅能够在前期方案设计阶段快速仿真验证，减少部署喷涂机器人产线校验时间，避免实际生产中的潜在风险，还可以快速调整和编写喷涂工艺程序，快速调用埃夫特喷涂工艺软件包app的功能，实现喷涂机器人的实际产线映射，以柔性适应不同喷涂需求，提高生产线部署的灵活性，让工艺编程如此简单。
程序即导即用让工艺编程更高效。据机器人大讲堂了解，目前市场上大多数离线编程软件，基本上无法做到离线生成的机器人程序直接在实际现场应用。这是由于仿真布局与实际布局大多存在误差，机器人仿真程序要想应用到实际现场，都需要工程师现场微调，这意味着工程师在现场才能完成仿真校验，乃至经历重新优化轨迹、重新调试参数的过程。
EPS完成路径轨迹设计之后，可以直接导入程序在机器人上运行，而且生成的运动指令程序格式与传统工程格式相同，无需再在第三方软件转码或者手动编译，帮助工程师更快实现双向程序验证。
这意味着，存在混线换产的情况下，埃夫特喷涂机器人的工艺转化可以在生产过程中进行，企业仅需根据不同的喷涂需求和工件，提前在EPS上灵活调整喷涂机器人的轨迹和编程参数，无需中断生产。
在汽车生产线上，尤其需要这种喷涂灵活性。例如喷涂生产线需要更换下一批产品时，无需停机现场贴线进行轨迹编程，无需工程师到场进行漫长且繁琐的喷涂工艺调试，机器人立即直接应用离线生成的新轨迹新程序运行。
程序镜像让工艺编程更高效。对于标准程度高的喷涂生产线，EPS让编程更简单。在成熟的汽车生产线上，喷涂机器人往往对称布置，通过EPS，系统集成商只需要完成一侧喷涂机器人的程序编程，通过镜像方式，即可完成后续多台喷涂机器人程序的镜像拷贝，实现相同轨迹、相同工艺参数同步运行，极大程度上缩短汽车产线上机器人部署时间和停产时间，加快项目交付。
自动匹配工艺参数让工艺编程更高效。不同于传统离线编程仍然依靠工程师大量点位修改和编辑的方式，借助埃夫特虚拟控制器，埃夫特喷涂机器人除了可以完成传统的离线轨迹程序外，还能够自动匹配工艺参数，覆盖设计、物料运动、轨迹规划及工艺编码全过程，完成复杂喷涂程序生成。
EPS和EPA搭档让工艺编程更高效。配合埃夫特喷涂机器人搭载的喷涂工艺软件包EFORT Paint APP（EPA），EPS还能调用刷子、喷枪等工具，喷涂机器人能及时实现快速自动清洗，快速自动换色等工作，无需二次调参和频繁操作，实现无需停产的自动化作业。
▍结语与未来
作为国产机器人领军企业，埃夫特近年来不断投入研发资源，推动了离线编程软件在多方面技术不断提升。同时基于埃夫特机器人通用大平台，EPS已经成为喷涂机器人领域国产替代的首选。
EPS让喷涂机器人具有更直观的用户界面和丰富的功能，让终端和系统集成商以快速建立机器人模型、产线模型，并进行算法设计和实现如路径规划、碰撞检测、动态模拟等仿真分析，轻松地进行机器人编程和产线验证。同时，基于埃夫特全新控制平台，EPS在工艺数据和工具调用层面更具优势，能帮助系统集成商和终端客户实现从仿真到部署再到仿真校验的全流程闭环，大幅提高编程效率。
埃夫特一直以来更贴近国内市场需求，能够针对国内特有的工艺特点和生产环境进行定制化开发，更强定制化开发能力也是EPS的优势之一。目前EPS不仅支持为终端大客户提供定制化解决方案，未来还将以客户需求为导向，持续迭代产品，最终在喷涂应用之外的更多细分应用提供更为便捷的本地化服务，包括技术支持、培训咨询等，帮助企业快速上手并高效使用埃夫特机器人。
可以预见，随着埃夫特更加注重构建和完善生态系统，与众多生态伙伴开展深入合作，未来有望进一步实现资源共享和优势互补，共同推动EPS的快速、持续迭代升级，在更多细分行业和细分应用帮助企业提升安全性与可靠性、促进智能制造与数字化转型，迈向高质量发展的新征程！
