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1. 离线示教编程
离线编程是通过软件，在电脑里重建整个工作场景的三 维虚拟环境，然后软件可以根据要加工零件的大小、形状、材 料，同时配合软件操作者的一些操作，自动生成机器人的运动 轨迹，即控制指令，然后在软件中仿真与调整轨迹，*后生成 机器人程序传输给ABB机器人。离线编程克服了在线示教编程的 很多缺点，充分利用了计算机的功能，减少了编写机器人程序 所需要的时间成本，同时也降低了在线示教编程的不便。目前 离线编程广泛应用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、数控加工 等机器人新兴应用领域。
离线编程有以下优点：
（1）能够根据虚拟场景中的零件形状，自动生成复杂加工 轨迹。
（2）可以控制大部分主流机器人。
（3）可以进行轨迹仿真、路径优化、后置代码的生成。
（4）可以进行碰撞检测。
（5）生产线不需要停止运行。
离线编程有以下缺点：
（1）对于简单轨迹的生成，它没有示教编程效率高，例如 在搬运、码垛以及点焊上的应用，这些应用只需示教几个点， 用示教器很快就可以搞定，而对于离线编程来说，还需要搭建 模型环境，如果不是出于方案的需要，显然这部分工作的投入 与产出不成正比。
（2）模型误差、工件装配误差、机器人**定位误差等都 会对其精度有一定的影响，我们需要采用各种办法来尽量消 除这些误差。
2 示教器示教编程
通过操作示教盒，或由人工导引ABB机器人末端执行器，使机 器人完成预期的动作，以获取作业轨迹。相对于离线编程实用 性强、操作简便，因此大部分机器人都采用示教编程。示教是 一种机器人的编程方法，分为三个步骤：（1）示教；（2）存储； （3）再现。例如ABB焊接机器人，它是按照事先编辑好的程序运动的，这个程序一般是由操作人员按照焊缝形状示教机器人并 记录运动轨迹而形成的。目前，不像数控机床那样有APT语 言，机器人编程还没有公认的国际标准，各制造厂商有各自的 机器人编程语言。
以ABB示教盒在线示教为例进行分析：ABB示教盒应用 程序由主模块和程序模块组成，主模块包含主程序，程序模块 包含程序数据和完成特定任务的例行程序。系统模块包含系 统数据和例行程序，所有ABB机器人都自带两个系统模块： USER模块和BASE模块，使用时对系统自动生成的任何模块 不能进行修改。
通过对ABB机器人示教盒示教编程的分析，可以发现示 教编程有以下优缺点： 优点：编程门槛低、简单方便、不需要环境模型；对实际的 机器人进行示教时，可以修正机械结构带来的误差。
缺点：
（1）示教在线编程过程繁琐、效率低。
（2）精度完全是靠示教者目测决定的，而且对于复杂的路 径示教在线编程难以取得令人满意的效果。
（3）示教器种类太多，学习量太大。
（4）示教过程容易发生事故，轻则撞坏设备，重则撞伤人。
（5）对实际的机器人进行示教时要占用机器人。
3 牵引示教
牵引示教是指示教者在机器人末端上施加一定方向的 力，通过电流检测输出6个分量的数据，指挥机器人做相应的 动作，然后记录位置，完成示教工作。广泛应用于机器人手术、 ABB机械手臂研究、手指力研究以及精密装配、自动磨削、轮廓跟 踪、双手协调等作业中，涉及航空航天、机械加工及汽车等各 种行业。
牵引示教也称为“力反馈示教”，其本质是一种柔顺控制， 即让机器人在用户面前表现得似温顺的绵羊，用户可以轻松 随意指挥它运动。目前市面上流行的解决方案是基于电流环 开环控制，它的基本思路是使电机工作在电流环，电机尽量补 偿系统的重力矩及摩擦力矩，然后用户就可以轻松地拖动机 器人，这种方式很直观。图1是一个简化的机器人关节模型，其 中的弹簧相当于力矩传感器，初始时关节处于静止状态。
现在在连杆中施加外力矩τl，该力矩引起连杆运动，此运 动可以很快地传递到弹簧（力矩传感器）处。该力矩通过弹簧 后继续往后传递至减速器端，并尝试推动减速器反向转动，但 由于减速器静摩擦力的作用，外力矩τl继续增大，当大到超过
离线编程是通过软件，在电脑里重建整个工作场景的三 维虚拟环境，然后软件可以根据要加工零件的大小、形状、材 料，同时配合软件操作者的一些操作，自动生成机器人的运动 轨迹，即控制指令，然后在软件中仿真与调整轨迹，*后生成 机器人程序传输给ABB机器人。离线编程克服了在线示教编程的 很多缺点，充分利用了计算机的功能，减少了编写机器人程序 所需要的时间成本，同时也降低了在线示教编程的不便。目前 离线编程广泛应用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、数控加工 等机器人新兴应用领域。
离线编程有以下优点：
（1）能够根据虚拟场景中的零件形状，自动生成复杂加工 轨迹。
（2）可以控制大部分主流机器人。
（3）可以进行轨迹仿真、路径优化、后置代码的生成。
（4）可以进行碰撞检测。
（5）生产线不需要停止运行。
离线编程有以下缺点：
（1）对于简单轨迹的生成，它没有示教编程效率高，例如 在搬运、码垛以及点焊上的应用，这些应用只需示教几个点， 用示教器很快就可以搞定，而对于离线编程来说，还需要搭建 模型环境，如果不是出于方案的需要，显然这部分工作的投入 与产出不成正比。
（2）模型误差、工件装配误差、机器人**定位误差等都 会对其精度有一定的影响，我们需要采用各种办法来尽量消 除这些误差。
2 示教器示教编程
通过操作示教盒，或由人工导引ABB机器人末端执行器，使机 器人完成预期的动作，以获取作业轨迹。相对于离线编程实用 性强、操作简便，因此大部分机器人都采用示教编程。示教是 一种机器人的编程方法，分为三个步骤：（1）示教；（2）存储； （3）再现。例如ABB焊接机器人，它是按照事先编辑好的程序运动的，这个程序一般是由操作人员按照焊缝形状示教机器人并 记录运动轨迹而形成的。目前，不像数控机床那样有APT语 言，机器人编程还没有公认的国际标准，各制造厂商有各自的 机器人编程语言。
以ABB示教盒在线示教为例进行分析：ABB示教盒应用 程序由主模块和程序模块组成，主模块包含主程序，程序模块 包含程序数据和完成特定任务的例行程序。系统模块包含系 统数据和例行程序，所有ABB机器人都自带两个系统模块： USER模块和BASE模块，使用时对系统自动生成的任何模块 不能进行修改。
通过对ABB机器人示教盒示教编程的分析，可以发现示 教编程有以下优缺点： 优点：编程门槛低、简单方便、不需要环境模型；对实际的 机器人进行示教时，可以修正机械结构带来的误差。
缺点：
（1）示教在线编程过程繁琐、效率低。
（2）精度完全是靠示教者目测决定的，而且对于复杂的路 径示教在线编程难以取得令人满意的效果。
（3）示教器种类太多，学习量太大。
（4）示教过程容易发生事故，轻则撞坏设备，重则撞伤人。
（5）对实际的机器人进行示教时要占用机器人。
3 牵引示教
牵引示教是指示教者在机器人末端上施加一定方向的 力，通过电流检测输出6个分量的数据，指挥机器人做相应的 动作，然后记录位置，完成示教工作。广泛应用于机器人手术、 ABB机械手臂研究、手指力研究以及精密装配、自动磨削、轮廓跟 踪、双手协调等作业中，涉及航空航天、机械加工及汽车等各 种行业。
牵引示教也称为“力反馈示教”，其本质是一种柔顺控制， 即让机器人在用户面前表现得似温顺的绵羊，用户可以轻松 随意指挥它运动。目前市面上流行的解决方案是基于电流环 开环控制，它的基本思路是使电机工作在电流环，电机尽量补 偿系统的重力矩及摩擦力矩，然后用户就可以轻松地拖动机 器人，这种方式很直观。图1是一个简化的机器人关节模型，其 中的弹簧相当于力矩传感器，初始时关节处于静止状态。
现在在连杆中施加外力矩τl，该力矩引起连杆运动，此运 动可以很快地传递到弹簧（力矩传感器）处。该力矩通过弹簧 后继续往后传递至减速器端，并尝试推动减速器反向转动，但 由于减速器静摩擦力的作用，外力矩τl继续增大，当大到超过
了减速器的*大静摩擦力时，减速器才会运转，电机转子也跟 着运动起来，这时候，电流环才感知到了外力矩。 基于此理论模型，工程师提出了一种基于力电反馈控制 的拖动示教，其基本思路是通过滤波器估计出用户力矩，再通 过导纳控制实现系统柔顺性。 牵引示教有以下优点：使用简单方便，不需要环境模型， 适用于各种复杂表面及结构造型。 牵引示教有以下缺点：机器人本体成本过高，对检测传感 器的精度要求高，机器人本体负载能力小。
