工业机器人的编程与示教技术是实现其任务定制和操作控制的重要手段，随着工业自动化程度的不断提高以及工业机器人应用领域的不断拓展，其编程与示教技术也经历了显著的演进过程。
在早期，工业机器人的编程主要采用离线编程方式。离线编程是指在机器人实际运行之前，通过专门的编程软件在计算机上编写机器人的运动程序。编程人员需要根据机器人的工作任务、运动轨迹、速度等要求，利用机器人编程语言（如 VAL、KRL 等）编写详细的指令代码。这种编程方式的优点在于可以在不占用机器人工作时间的情况下进行程序开发，并且能够对复杂的任务进行精确的规划和模拟。例如在汽车制造生产线的规划阶段，工程师可以利用离线编程软件对工业机器人的焊接、装配等任务进行编程和模拟优化，提前发现问题并调整方案，从而提高生产线的设计效率和质量。然而，离线编程要求编程人员具备较高的编程技能和对机器人运动学、动力学的深入理解，而且编写的程序可能与实际工作环境存在一定的偏差，需要在实际运行中进行调试和修正。
为了降低编程难度，提高编程效率，示教再现编程技术应运而生。示教再现编程是通过人工手动引导机器人末端执行器按照预定的任务路径运动，在此过程中，机器人的控制系统记录下各个关节的运动位置、速度和顺序等信息，形成运动程序，然后机器人可以根据这些记录的信息自动重复执行相同的任务。这种编程方式简单直观，不需要编程人员编写复杂的代码，普通操作人员经过简单培训即可进行示教操作。例如在电子元器件的简单装配任务中，操作人员可以手动引导机器人手臂抓取元器件并放置到指定位置，机器人在示教过程中学习并记忆这些动作，之后就可以自动重复进行装配操作。但是，示教再现编程的灵活性较差，对于任务的更改或复杂环境的适应性较弱，一旦任务或环境发生变化，就需要重新进行示教。
随着传感器技术和人工智能技术的发展，智能编程与示教技术逐渐兴起。其中，基于视觉的编程与示教技术得到了广泛应用。通过在机器人上安装视觉传感器，机器人可以感知周围环境的图像信息，并根据图像识别和分析的结果自动生成运动程序。例如在物流分拣任务中，机器人可以利用视觉传感器识别不同形状、颜色和大小的货物，然后根据预先设定的分拣规则自动规划路径并抓取货物。此外，基于力觉的编程与示教技术也在人机协作任务中发挥着重要作用。当机器人与人类操作员协同工作时，力觉传感器可以感知机器人与人类之间的接触力和力矩，根据这些信息，机器人可以调整自己的运动，实现安全、柔顺的协作。例如在医疗手术辅助机器人中，力觉编程与示教技术可以使机器人根据医生的操作意图和力度反馈，精确地辅助医生进行手术操作。
近年来，语音编程与示教技术也开始崭露头角。操作人员可以通过语音指令对工业机器人进行编程和控制，如启动、停止、运动方向、速度调整等操作。这种编程方式进一步提高了人机交互的便捷性和自然性，尤其适用于一些需要操作人员双手忙碌或在复杂环境中难以进行手动示教的情况。
综上所述，工业机器人的编程与示教技术从离线编程到示教再现编程，再到基于各种传感器和人工智能技术的智能编程与示教技术的演进，使得工业机器人的编程更加高效、灵活、智能，为人机协作、复杂任务执行以及多领域应用提供了有力的技术支撑，推动了工业机器人技术的广泛普及和深入发展。
