工业机器人的编程技术

工业机器人的编程方法是与机器人所采用的控制系统相一致的，因而机器人运行程序的编制也有不同的方法。常用的机器人编程方法有示教编程法和离线编程法。
1.示教编程
目前机器人位姿的示教大致有两种方式：直接示教和离线示教，而随着计算机虚拟现实技术的快速发展，出现了虚拟示教。
（1）直接示教 就是指我们通常所说的手把手示教，由人直接搬动机器人的手臂对机器人进行示教，如示教盒示教或操作杆示教等。在这种示教中，为了示教方便以及获取信息的快捷而准确，操作者可以选择在不同坐标系下示教，例如，可以选择在关节坐标系、直角坐标系以及工具坐标系或用户坐标系下进行示教。
（2）离线示教 离线示教与直接示教不同，操作者不对实际作业的机器人直接进行示教，而是脱离实际作业环境生成示教数据，间接地对机器人进行示教。在离线示教法（离线编程）中，通过使用计算机内存储的机器人模型，不要求机器人实际产生运动，便能在示教结果的基础上对机器人的运动进行仿真，从而确定示教内容是否恰当及机器人是否按人们期望的方式运动。
（3）虚拟示教编程 直接示教面向作业环境，相对来说比较简单直接、适用于批量生产场合，而离线编程则充分利用计算机图形学的研究成果，建立机器人及其环境物模型，然后利用计算机可视化编程语言进行作业离线规划、仿真，但是它在作业描述上不能简单直接，对使用者来说要求较高。而虚拟示教编程充分利用了上述两种示教方法的优点，也就是借助于虚拟现实系统中的人机交互装置（例如：数据手套、游戏操纵杆、力觉笔杆等）操作计算机屏幕上的虚拟机器人动作，利用应用程序界面记录示教点位姿、动作指令并生成作业文件，最后下载到机器人控制器后，完成机器人的示教。
2．离线编程
机器人离线编程系统，是利用计算机图形学的成果建立起机器人及其工作环境模型，通过对图形的控制和操作，在离线的情况下进行机器人的轨迹规划，完成编程任务。离线编程和仿真系统包括主控模块、机器人语言处理模块、运动学及规划模块、机器人及环境三维构型模块、机器人运动仿真模块和系统通信等不同模块组成。该系统的工作过程为：首先用系统提供的机器人语言，根据作业任务对机器人进行编程，所编好的程序经过机器人语言处理模块进行处理，形成系统仿真所需的第一级数据；然后对编程结果进行三维图形动态仿真，进行碰撞检测和可行性检测；最后生成所需的控制代码，经过后置处理将代码传到机器人控制柜，使机器人完成所给定的任务。