? ? ? ?對工業(yè)機器人來(lái)說(shuō)，主要有三類(lèi)編程方法：在線(xiàn)編程、離線(xiàn)編程以及自主編程三類(lèi)。在當前機器人的應用中，手工示教仍然應用于整個(gè)機器人領(lǐng)域，離線(xiàn)編程適合于結構化焊接環(huán)境，但對于軌跡復雜的三維焊縫，手工示教不但費時(shí)而且也難以滿(mǎn)足精度要求，因此在視覺(jué)導引下由計算機控制機器人自主示教取代手工示教已成為發(fā)展趨勢。
? ? ? ?示教編程技術(shù)
? ? ? ?在線(xiàn)示教編程通常由操作人員通過(guò)示教盒控制機械手工具末端到達指定的姿態(tài)和位置，記錄機器人位姿數據并編寫(xiě)機器人運動(dòng)指令，完成機器人在正常加工中的軌跡規劃、位姿等關(guān)節數據信息的采集、記錄，示教盒示教具有在線(xiàn)示教的優(yōu)勢，操作簡(jiǎn)便直觀(guān)。
例如，采用機器人對汽車(chē)車(chē)身進(jìn)行點(diǎn)焊，首先由操作人員控制機器人達到各個(gè)焊點(diǎn)對各個(gè)點(diǎn)焊軌跡通過(guò)人工示教，在焊接過(guò)程中通過(guò)示教再現的方式，再現示教的焊接軌跡，從而實(shí)現車(chē)身各個(gè)位置各個(gè)焊點(diǎn)的焊接。但在焊接中車(chē)身的位置很難保證每次都完全一樣，故在實(shí)際焊接中，通常還需要增加激光傳感器等對焊接路徑進(jìn)行糾偏和校正。
? ? ? ?便于CAD/CAM系統結合，做到CAD/CAM/ROBOTICS一體化；可使用高級計算機編程語(yǔ)言對復雜任務(wù)進(jìn)行編程；便于修改機器人程序。
? ? ? 機器人離線(xiàn)編程是利用計算機圖形學(xué)的成果，通過(guò)對工作單元進(jìn)行三維建模，在仿真環(huán)境中建立與現實(shí)工作環(huán)境對應的場(chǎng)景，采用規劃算法對圖形進(jìn)行控制和操作，在不使用實(shí)際機器人的情況下進(jìn)行軌跡規劃，進(jìn)而產(chǎn)生機器人程序。
例如：下列產(chǎn)品為大眾汽車(chē)模具的一部分，需要對其表面進(jìn)行激光熔覆，由于表面較為復雜，采用人工示教方式確定路徑無(wú)幾可能，故采用離線(xiàn)編程軟件進(jìn)行解決。商業(yè)離線(xiàn)編程軟件一般包括：幾何建模功能、基本模型庫、運動(dòng)學(xué)建模功能、工作單元布局功能、路徑規劃功能、自動(dòng)編程功能、多機協(xié)調編程與仿真功能。
自主編程技術(shù)
? ? ? ?隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，各種跟蹤測量傳感技術(shù)日益成熟，如焊接技術(shù)，人們開(kāi)始研究以焊縫的測量信息為反饋，由計算機控制焊接機器人進(jìn)行焊接路徑的自主示教技術(shù)。
? ? ? ?基于激光結構光的自主編程，基于結構光的路徑自主規劃其原理是將結構光傳感器安裝在機器人的末端，形成“眼在手上”的工作方式，利用焊縫跟蹤技術(shù)逐點(diǎn)測量焊縫的中心坐標，建立起焊縫軌跡數據庫，在焊接時(shí)作為焊槍的路徑。
基于雙目視覺(jué)的自主編程基于視覺(jué)反饋的自主示教是實(shí)現機器人路徑自主規劃的關(guān)鍵技術(shù)，其主要原理是：在一定條件下，由主控計算機通過(guò)視覺(jué)傳感器沿焊縫自動(dòng)跟蹤、采集并識別焊縫圖像，計算出焊縫的空間軌跡和方位（即位姿），并按優(yōu)化焊接要求自動(dòng)生成機器人焊槍?zhuān)═orch）的位姿參數。
基于增強現實(shí)的編程技術(shù)
? ? ? ?增強現實(shí)技術(shù)源于虛擬現實(shí)技術(shù)，是一種實(shí)時(shí)地計算攝像機影像的位置及高度并加上相應圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現實(shí)世界并互動(dòng)，增強現實(shí)技術(shù)使得計算機產(chǎn)生的三維物體融合到現實(shí)場(chǎng)景中，加強了用戶(hù)同現實(shí)世界的交互，將增強現實(shí)技術(shù)用于機器人編程具有革命性意義。
? ? ? 增強現實(shí)的機器人編程技術(shù)（RPAR）能夠在虛擬環(huán)境中沒(méi)有真實(shí)工件模型的情況下進(jìn)行機器人離線(xiàn)編程。由于能夠將虛擬機器人添加到現實(shí)環(huán)境中，所以當需要原位接近的時(shí)候該技術(shù)是一種非常有效的手段，這樣能夠避免在標定現實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境中可能碰到的技術(shù)難題。增強現實(shí)編程的架構，由虛擬環(huán)境、操作空間、任務(wù)規劃以及路徑規劃的虛擬機器人仿真和現實(shí)機器人驗證等環(huán)節組成。
