机器人示教系统作为工业机器人系统的重要组成部分,承担着操作员与机器人控制系统之间的交互管理任务。本文围绕国产化装配机器人的开发需求,深入系统地研究了跨平台的装配机器人示教系统的设计与实现。本文首先分析总结了目前国内外示教系统开发技术的研究现状和发展趋势。然后根据示教系统在整个机器人系统中发挥的作用,结合装配作业过程的特殊需求,分析总结了示教系统应具有的具体功能。在此基础上从线程划分和任务调度的角度给出示教系统的整体软件架构,示教系统以跨平台的QT开发框架为基础搭建人机交互系统,基于TCP和UDP的传输层网络通信协议自主设计应用层协议,实现示教系统与控制器系统的实时通信交互。以上海华途示教盒为主要的硬件开发测试平台搭建开发环境。论文结合机器人系统的示教作业和运行管理需求,基于软件模块化开发原理,将示教系统划分为多个管理模块,首先阐述了系统对各模块的调度管理方式,之后分别阐述了不同模块的具体实现。针对机器人控制系统的安全控制和运行时管理需求设计并实现设置管理模块,实现了系统的权限管理与监控设置功能;针对机器人编程作业需求实现了语言编程模块,完成了机器人程序的编辑与调试功能;针对机器人手动控制和工具管理需求实现了运动控制模块,完成了机器人终端的微动控制与工具标定功能;针对装配作业的特殊应用背景实现了智能终端监控模块,完成了力觉控制系统和视觉定位系统的实时监控与管理功能。基于客户端/服务器模式的通信交互原理,采用动态链接库的形式开发了通信交互模块,完成了示教系统与控制系统的实时通信,并对通信调试过程中出现的可靠性问题进行了分析修正。最后结合Estun公司的ER4工业机器人末端系统和实验室自主研发的控制器平台进行了系统功能测试,验证了系统功能的可行性与稳定性。