1. 工业机器人示教器功能分析和发展趋势预测
据调研，机器人示教器是工业机器人的主要组成部分，其设计与研究均由各厂家自行
研制。著名的公司有：瑞典的ABBRobotics，日本的FANUC、Yaskawa安川电机、川
崎重工、OTC，德国的KUKARoboter、CLOOS、REISKUKA，美国的AdeptTechnology、AmericanRobot、EmersonIndustrialAutomation、S-TRobotics、Miler，意大利的COMAU，英国的Auto-TechRobotics，加拿大的JcdInternationalRobotics，以色列的RobogroupTek公司，奥地利IGM等公司。其中，全球排名前三甲的是ABB、FANUC
和KUKA公司。经过与厂家沟通，我们获得了部分资料。
1.1. 机器人示教系统的原理、分类及特点
针对现代工业快速多变以及日益增长的复杂性要求，继柔性制造、计算机集成制造、
精良生产及并行工程，在面向未来工业应用的生产单元中，机器人不仅被要求“不知
疲倦”地进行简单重复工作，而且能作为一个高度柔性、开放并具有友好的人机交互
功能的可编程、可重构制造单元融合到制造业系统中。这一能力的实现要求现阶段机
器人技术整体的进步，示教技术就是其中重要的一项。机器人因为能被编程完成不同
的任务而被视为柔性的自动化设备。通过某一设备或方式实现对机器人作业任务的编
程，这个过程就是机器人的示教过程。
现有的机器人示教系统可以分为以下三类：
（1）示教再现方式
示教再现（teachingplayback），也称为直接示教,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(JointCoordinates)、直角坐标系(RectangularCoordinates
以及工具坐标系(ToolCoordinates)或用户坐标系(UserCoordinates)下进行示教。
示教再现是机器人普遍采用的编程方式，典型的示教过程是依靠操作员观察机器人及
其夹持工具相对于作业对象的位姿，通过对示教盒的操作，反复调整示教点处机器人
的作业位姿、运动参数和工艺参数，然后将满足作业要求的这些数据记录下来，再转
入下一点的示教整个示教过程结束后，机器人实际运行时使用这些被记录的数据，经
过插补运算，就可以再现在示教点上记录的机器人位姿。
这个功能的用户接口是示教器键盘，操作证通过通过操作示教器，向主控计算机发送
控制命令，操纵主控计算机上的软件，完成对机器人的控制；其次示教器将接收到的
