示教學(xué)習(xí)的總結(jié)

機器人的三代：（1）可編程機器人：一般根據(jù)操作人員所編程序,完成一些簡單的重復(fù)性操作。（2）感知機器人：又叫做自適應(yīng)機器人，它在第一代機器人的基礎(chǔ)上發(fā)展起來,能夠具有不同程度的“感知”周圍環(huán)境的能力。（3）智能機器人：將具有識別、推理、規(guī)劃和學(xué)習(xí)等智能機制,它可以把感知和行動智能化結(jié)合起來,因此能在非特定的環(huán)境下作業(yè)智能機器人與工業(yè)機器人的根本區(qū)別在于,智能機器人具有感知功能與識別、判斷及規(guī)劃功能。而感知本身,就是人類和動物所具有的低級智能。因此機器的智能分為兩個層次:①具有感覺、識別、理解和判斷功能;②具有總結(jié)經(jīng)驗和學(xué)習(xí)的功能。所以,人們通常所說的第二代機器人可以看作是第一代智能機器人。2.智能機器人的感官系統(tǒng)：(1)觸覺傳感器：陣列觸覺傳感方器。(2)視覺傳感：①隔開物體的二維視覺:雙態(tài)成像;②隔開物體的二維視覺:灰度標成像;③觸覺或疊加物體的二維視覺;④二維觀察;⑤二維線跟蹤;⑥使用透視、立體、結(jié)構(gòu)圖示或范圍找尋技術(shù)從隔開物體中提取三維信息。(3)聽覺傳感：目前用的最多的是麥克風與機器人的自然語言理解系統(tǒng)。(4)運動性能：機器人通常是要在周圍移動物體的,例如:機器人臂到輪子或腳的運載器已有許多結(jié)構(gòu)在使用,此外還有許多其他型號在研究之中。為在空間任意點以任意方式操作一個物體,機器人臂需要有6個自由度:左/右、前/后、上/下、投、卷和左右擺轉(zhuǎn)。在工業(yè)中使用的坐標已有6個：圓柱形、球形、笛卡爾坐標、旋轉(zhuǎn)坐標、Scaratype和并行坐標。3示教：所謂示教是指操作者在實際作業(yè)環(huán)境中，或用手工引導(dǎo)機器人末端執(zhí)行器，或用手工引導(dǎo)一個機械模擬裝置，或用示教盒對機器人進行編程，來操作機器人完成規(guī)定作業(yè)的所需位姿，并記錄下示教點的位姿數(shù)據(jù)，其間一組連續(xù)的示教點就構(gòu)成了機器人完成相關(guān)動作的工作點位，依此構(gòu)建的程序能夠保證機器人在此后的運行中圓滿再現(xiàn)人們示教給機器人的作業(yè)動作。其實質(zhì)是機器人將整個作業(yè)內(nèi)容一步一步地記錄下來，每一步操作都表示為指令。示教結(jié)束后機器人按指令順序完成示教內(nèi)容的動作（即再現(xiàn)。）若任務(wù)或環(huán)境有了改變，要重新進行示教。4示教學(xué)習(xí)分類：示教學(xué)習(xí)的主要目標是通過學(xué)習(xí)示教者的行為，達到由自主體自動學(xué)習(xí)最優(yōu)策略的目的。直接示教學(xué)習(xí)：直接學(xué)習(xí)從狀態(tài)到動作的映射函數(shù)。直接示教學(xué)習(xí)的缺點：直接示教學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)目標是狀態(tài)到動作的映射，而不關(guān)注世界環(huán)境的建模。因此，學(xué)習(xí)結(jié)果難于解釋，也難于調(diào)整；第二、如果環(huán)境改變，算法需要重新對所有訓(xùn)練樣本進行訓(xùn)練，這將導(dǎo)致大量的重復(fù)工作；第三、在一些應(yīng)用中，示教者與學(xué)習(xí)者擁有不同的傳感器與能動器。因此，示教者的動作無法直接應(yīng)用于學(xué)習(xí)者上。間接示教學(xué)習(xí)：先通過觀察示教者行為來學(xué)習(xí)環(huán)境參數(shù)，再由最優(yōu)化控制器根據(jù)環(huán)境參數(shù)得到最優(yōu)策略的過程。間接示教學(xué)習(xí)被分為兩個階段：第一個階段中自主體先學(xué)習(xí)環(huán)境參數(shù)（估計環(huán)境參數(shù)）；第二個階段中自主體再推導(dǎo)當前環(huán)境中的最優(yōu)策略（求解最優(yōu)控制器）。其中在第一個階段的若干種環(huán)境參數(shù)表達方法中，回報函數(shù)以良好的泛化能力和對任務(wù)的描述能力被廣泛采用。直接示教學(xué)習(xí)5示教學(xué)習(xí)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代機器人在工業(yè)生產(chǎn)、軍事發(fā)展、科學(xué)探索和社會生活等方面得到了廣泛應(yīng)用。機器人學(xué)的主要研究目標之一是讓機器人可以按照人類預(yù)設(shè)的策略(狀態(tài)到動作的映射)去執(zhí)行動作。在這樣的背景下，示教學(xué)習(xí)(Imitationglearning，Demonstrationlearning，Learningfromdemonstration，LearningbyobservationorApprenticeshiplearning)應(yīng)運而生。其主要目標是通過學(xué)習(xí)示教者的行為，達到由自主體自動學(xué)習(xí)最優(yōu)策略的目的。早在上個世紀80年代，國外研究者就開始對示教學(xué)習(xí)進行初步地探討。示教學(xué)習(xí)可以分為兩類：直接示教學(xué)習(xí)和間接示教學(xué)習(xí)。前者直接示教學(xué)習(xí)從狀態(tài)到動作的映射函數(shù)，后者分為兩個階段：第一個階段中自主體先學(xué)習(xí)環(huán)境參數(shù)；第二個階段中自主體再推導(dǎo)當前環(huán)境中的最優(yōu)策略。直接示教學(xué)習(xí)曾在機器人學(xué)的發(fā)展過程中起到巨大的推動作用，其比較成功的例子諸如ALVINN系統(tǒng)。ALVINN的開發(fā)者通過訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來得到基于前方影像圖片對應(yīng)車輛轉(zhuǎn)向角的預(yù)測值。這類方案雖然理論上可行，但在實際應(yīng)用中往往效果不佳。原因是直接示教學(xué)習(xí)系統(tǒng)往往傾向于“短視”性規(guī)劃，即假設(shè)最優(yōu)動作根據(jù)當前的單個狀態(tài)就能夠得到。但是，在當前的大多數(shù)機器人系統(tǒng)中，這種假設(shè)并不成立。事實上，要達到好的學(xué)習(xí)結(jié)果，往往需要考慮幾步甚至無窮步后的結(jié)果對自主體的影響。與直接示教學(xué)習(xí)不同，間接示教學(xué)習(xí)是指先通過觀察示教者行為來學(xué)習(xí)環(huán)境參數(shù)，再由最優(yōu)化控制器根據(jù)環(huán)境參數(shù)得到最優(yōu)策略的過程。這樣的學(xué)習(xí)問題也被稱為逆向優(yōu)化控制(Inverseoptimalcontro1)問題。這種示教學(xué)習(xí)方法因其對規(guī)劃系統(tǒng)要求較低并能考慮長期回報而受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。逆向優(yōu)化控制的概念最早由Kalman提出。國內(nèi)示教學(xué)習(xí)技術(shù)發(fā)展與國外還有一定的差距，到八十年代中期863計劃實施之前，全國還沒有一臺示教再現(xiàn)式關(guān)節(jié)型機器人產(chǎn)品問世，更談不上生產(chǎn)應(yīng)用。但是經(jīng)過“七五”攻關(guān)和“八五”、“九五”、國家“八六三”計劃支持的應(yīng)用工程開發(fā)，我國機器人設(shè)計、制造和應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，機器人的開發(fā)基本上是按照用戶要求結(jié)合工程應(yīng)用進行的。機器人的示教學(xué)習(xí)技術(shù)也取得令人矚目的快速發(fā)展，國內(nèi)的少數(shù)研究所與大學(xué)，如中科院沈陽自動化所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京機械工業(yè)自動化所、大連組合機床所等，開展了基于示教再現(xiàn)或遙控操作的工業(yè)機器人實驗樣機的研制。在路徑規(guī)劃技術(shù)方面，現(xiàn)在大部分機器人采用示教的方式?，F(xiàn)在國外很多企業(yè)在滿足現(xiàn)有生產(chǎn)應(yīng)用的同時，不斷開發(fā)新技術(shù)來提高機器人的應(yīng)用水平，比如開發(fā)出離線編程系統(tǒng)、虛擬示教系統(tǒng)，對多機器人協(xié)調(diào)技術(shù)等進行研究，這些技術(shù)無疑是推廣機器人應(yīng)用的有效手段，將機器人與其他生產(chǎn)資源相結(jié)合，進一步提高了生產(chǎn)效率，而國內(nèi)企業(yè)多采用示教方式，還未見到采用離線編程的產(chǎn)品。整體來看，我國機器人行業(yè)快速地發(fā)展，但是與外國還有一定的差距，我們需要學(xué)習(xí)外國的先進技術(shù)，同時也需要注重自己的研究與開發(fā)，為中國機器人事業(yè)做進一步的努力。6示教學(xué)習(xí)的存在問題示教學(xué)習(xí)研究進展迅速，但同時也帶來新的問題。通常來說，在示教學(xué)習(xí)里的工作，為機器人的控制策略，我們需要假設(shè)一個固定的形式并學(xué)習(xí)適當?shù)膮?shù)。到目前為止，在一般普通用法中，有幾種不同形式的策略，但沒有明確的正確的技術(shù)。此外，一個系統(tǒng)可以被提供多個可能的控制器，如何選擇哪個是最合適，其相關(guān)標準無法確定。強化學(xué)習(xí)和模仿學(xué)習(xí)的結(jié)合已經(jīng)被證明可以有效地解決技能的獲得，但是這些技能需要機器人動力學(xué)的精細調(diào)整。同樣，通過轉(zhuǎn)換人類引導(dǎo)和機器人發(fā)起二者之間的學(xué)習(xí)，互動學(xué)習(xí)技術(shù)在允許學(xué)習(xí)策略的協(xié)作改進方面是很成功的。但是，決定各種學(xué)習(xí)模式之間進行切換的最佳時間的協(xié)議還沒有被權(quán)威部門規(guī)定下來。到目前為止的工作，教學(xué)通常是由一個教師所執(zhí)行的，或者教師團隊所提出的教學(xué)任務(wù)的一個明確概念。為了解決在教師所采用不同的風格下的示范活動與其沖突的相關(guān)性問題，更多的工作需要進一步探討與研究。示教學(xué)習(xí)的實驗大多集中在單個任務(wù)(或一組密切相關(guān)的任務(wù))，并且每個實驗開始于一個白板。隨著復(fù)雜任務(wù)的學(xué)習(xí)進展，這就意味著我們需要設(shè)計大規(guī)模存儲和重用的先驗知識的方式。這同時需要有形式體系來允許機器人選擇信息，減少冗余信息，選擇功能，并有效存儲新數(shù)據(jù)。7回報函數(shù)回報函數(shù)的估計，又稱為逆向增強學(xué)習(xí)(Inversereinforcementlearning，IRL)，是指給定智能體行為、狀態(tài)和環(huán)境動態(tài)模型，在馬爾可夫決策過程模型中求解回報函數(shù)的問題。逆向增強學(xué)習(xí)和增強學(xué)習(xí)(Reinforcementlearning，RL)互為逆過程，并且基于一致的理論模型一旦通過逆向增強學(xué)習(xí)獲得了回報函數(shù)，系統(tǒng)便可以通過增強學(xué)習(xí)求解最優(yōu)控制器。因此，逆向增強學(xué)習(xí)解決了間接示教學(xué)習(xí)中的參數(shù)估計問題，為間接示教學(xué)習(xí)的第二階段中的增強學(xué)習(xí)提供了環(huán)境參數(shù)。8機器人示教系統(tǒng)分類（按照示教方式分類）：機器人在線示教（在線或再現(xiàn)編程）：機器人在線示教編程簡單方便，適用于大批量生產(chǎn)，完成簡單任務(wù)的場合。在線示教再現(xiàn)系統(tǒng)特點：利用了機器人具有較高的重復(fù)定位精度優(yōu)點，降低了系統(tǒng)誤差對機器人運動絕對精度的影響，這也是目前機器人普遍采用這種示教方式的主要原因。在線示教缺點：編程質(zhì)量取決于編程員的經(jīng)驗，且編程員處于機器人工作空間的危險環(huán)境中；示教過程繁瑣、費時,需要根據(jù)作業(yè)任務(wù)反復(fù)調(diào)整機器人的動作軌跡姿態(tài)與位置，時效性較差，而且很難規(guī)劃復(fù)雜的運動軌跡以及準確的直線運動。（2）機器人離線示教（離線編程）：機器人離線示教是指操作者不對實際作業(yè)的機器人直接進行示教,而是脫離實際作業(yè)環(huán)境生成示教數(shù)據(jù),間接地對機器人進行示教。機器人離線編程是機器人編程語言的拓廣，它利用計算機圖形學(xué)，建立機器人及其工作環(huán)境的幾何模型，然后對機器人所完成的任務(wù)進行離線規(guī)劃和編程，并對編程的結(jié)果進行動態(tài)圖形仿真，最后將滿足要求的編程結(jié)果傳給機器人控制柜，使機器人完成指定的任務(wù)。離線編程方式特點：可以離線進行復(fù)雜的運動軌跡規(guī)劃，能夠進行碰撞和干澀檢驗，改善了編程環(huán)境，使示教軌跡的修改變得更容易；由于使用圖形用戶界面和數(shù)據(jù)庫，編程員必須將以前只保存在紙上或操作員腦中的任務(wù)知識和技巧結(jié)合到系統(tǒng)中，因此編程員需要分析和建模任務(wù)并基于分析結(jié)果構(gòu)建系統(tǒng)，需要機器人系統(tǒng)和工作環(huán)境的圖形模型；由于進行的規(guī)劃和計算是建立在系統(tǒng)理想模型基礎(chǔ)上的，實際應(yīng)用時，帶來的困難是無法有效地校正實際的世界與理想模型間的偏差；編程不影響機器人的工作，可通過仿真試驗程序，可實現(xiàn)復(fù)雜運動軌跡的編程。離線編程方式的優(yōu)缺點：離線編程需要建立機器人工作的環(huán)境空間模型，技術(shù)員通過建立工件的空間模型，由離線編程系統(tǒng)生成可執(zhí)行代碼，這種方式有利于提高勞動生產(chǎn)率，避免了直接示教占用生產(chǎn)時間和需要現(xiàn)場參與的缺點。但是它與示教再現(xiàn)編程相比較，不僅開發(fā)周期長，同時離線編程系統(tǒng)對操作人員要求較高，需具備專門的機器人知識和程序設(shè)計的能力，使用也不太方便，尤其是在對機器人作業(yè)任務(wù)的描述上不能簡單直接。由于機器人系統(tǒng)的誤差模型無法預(yù)先確定，因而根據(jù)機器人運動學(xué)與動力學(xué)模型和作業(yè)環(huán)境所規(guī)劃出的作業(yè)軌跡和位姿往往與實際運動軌跡和位姿不一致（誤差的大小取決于機器人系統(tǒng)的機電性能），這在很大程度上限制了離線編程方式的實際應(yīng)用。在實際操作過程中，這是因為模型和實際之間存在著差距，通過離線編程系統(tǒng)做出的程序在應(yīng)用之前還需要進行誤差校正，因此離線編程系統(tǒng)比較適合于流水線生產(chǎn)，生產(chǎn)線上除了工業(yè)機器人外，還需要其他自動化設(shè)備（如變位機，工裝夾具等）輔助生產(chǎn)，才能構(gòu)成一套完備高效的生產(chǎn)線。該種方式需要針對具體客戶設(shè)計特定的流水線，項目開發(fā)和實施周期都比較長。而針對我國中下型企業(yè)比較多的情況，采用離線編程的方式并不是一條可取的技術(shù)路線。圖1所示為機器人離線編程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，由圖可見，開發(fā)離線編程系統(tǒng)本身也是一件系統(tǒng)性、工程性很強的工作。圖1機器人離線編程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖（3）虛擬示教：它是在離線編程基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，吸取了離線編程和直接示教的優(yōu)點。它是借助于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的人機交互裝置（例如：數(shù)據(jù)手套、游戲操縱桿、力覺筆桿等）操作計算機屏幕上的虛擬機器人操作，然后利用應(yīng)用程序界面記錄示教點位置、動作指令并生成作業(yè)文件，最后下載到機器人控制器后，完成機器人的示教。實質(zhì)就是虛擬現(xiàn)實作為高端的人機接口，允許用戶通過聲、像、力以及圖形等多種交互設(shè)備實時地于虛擬環(huán)境交互，根據(jù)用戶的指揮或動作提示示教或監(jiān)控機器人進行復(fù)雜的作業(yè)。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行機器人示教是機器人學(xué)中新興的研究方向。目前，部分公司已經(jīng)有比較成熟的離線編程和虛擬示教系統(tǒng)，如瑞典ABB公司，日本Panasonic公司。9在線示教的分類：從我國的現(xiàn)實情況考慮，采用在線示教的方式是一條快速而適用的路線，可以為分為以下幾種方式：人工牽引示教、人工模擬牽引示教、手把手示教，操縱桿示教、遙控示教、示教盒示教。（1）人工牽引示教出現(xiàn)在早期的示教再現(xiàn)系統(tǒng)中，一般是操作員直接牽引機器人沿作業(yè)路徑運動一遍，對于難以直接牽引的大、中型功率液壓機器人，這種方式并不適合。于是又有人工模擬牽引示教，在牽引的過程中，由計算機對機器人各關(guān)節(jié)運動數(shù)據(jù)采樣記錄，得到作業(yè)路徑數(shù)據(jù)。由于這些數(shù)據(jù)時各關(guān)節(jié)的數(shù)據(jù)，因此這種方法又稱為關(guān)節(jié)坐標示教法。這種示教方法的優(yōu)點是控制簡單，缺點是勞動強度大，操作技巧性高，精度不易保證。如果示教失誤，修正路徑的唯一方法就是重新示教。（2）手把手示教：操作員通過操縱安裝在機器人末端的可控制手柄對機器人進行作業(yè)柜機演示，控制手柄上的力或力矩傳感器產(chǎn)生相應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)用于機器人控制器驅(qū)動機器人向期望的方向運動。其缺點是無法確定機器人的最優(yōu)作業(yè)姿態(tài)與路徑，而且必須加入檢測和剎車作為人身保護措施。（2）操縱桿示教：利用開關(guān)感知操縱桿所在的位置，并記憶存儲相應(yīng)的位置信息，在示教重現(xiàn)時調(diào)用這些位置信息。這種示教方式具有操作靈活、實現(xiàn)方便、直觀的優(yōu)點，但是也具很多明顯的缺點比如：精度有限，重復(fù)精度不高，無法滿足高質(zhì)量焊接要求，與目標位置的誤差依賴操作者經(jīng)驗（目測），需要操作者現(xiàn)場直接參與，而且可控制的外不量有限，對于焊機電流等參數(shù)無法直接控制。因此，該示教方式適合于倉儲運輸、物料搬運等自動操作領(lǐng)域，不適用焊接機器人的示教。（3）示教盒示教：是各個機器人公司普遍采用的一種示教方式。該方式是在示教盒上預(yù)留一定功能按鍵用來輸入機器人語言程序。一般來說，這些語言都是比較簡單，容易理解。相對于其他在線示教方式來說，具有程序特征，具備流程控制功能。而且示教盒具有豐富的人機界面功能，示教盒通常具備液晶顯示屏和操作鍵盤有豐富的狀態(tài)提示，能夠切換不同的坐標系統(tǒng)，同時能夠與主控制器鏡像通訊，具有豐富的擴展功能。圖2和3是我國新松機器人公司的示教盒系統(tǒng)及屏幕顯示信息。圖2新松機器人公司的示教盒外觀圖3新松機器人示教程序示例這些形勢不同的機器人示教再現(xiàn)系統(tǒng)具有如下一些共同特點：（1）利用了機器人具有較高的重復(fù)定位精度優(yōu)點，降低了系統(tǒng)誤差對機器人運動絕對精度的影響這也是目前機器人普遍采用這種示教方式的主要愿意；（2）要求操作員具有相當?shù)膶I(yè)知識和熟練的操作技能，并需要現(xiàn)場近距離視角操作，因而具有一定的危險性，安全性較差；（3）：示教過程繁瑣、費時，需要根據(jù)作業(yè)任務(wù)反復(fù)調(diào)整機器人的動作軌跡姿態(tài)與位置，時效性較差。10目前機器人示教的三種方式：（1）手把手示教又稱為全程示教，即由操作者握住機器人的機械手臂末端，帶動機器人按實際任務(wù)操作一遍。在此過程中，機器人控制器的計算機逐點記下各關(guān)節(jié)的位置和姿態(tài)值，而不作坐標轉(zhuǎn)換，再現(xiàn)時，再逐點取出，這種示教方式需要很大的計算機內(nèi)存、而且由于機構(gòu)的阻力，示教精度不可能很高。而且只用在噴漆、噴涂機器人上。（2）示教盒示教由操作者通過示教盒操縱機器人進行在線示教，這是最常用的機器人示教方式。該方法的實質(zhì)是手工點動示教，操作者通過示教盒在直角坐標系和極坐中標系移動機器人各關(guān)節(jié)，使機器人末端執(zhí)行器沿欲示教軌跡運動，在軌跡路徑上記錄示教的位置、姿態(tài)、運動參數(shù)和工藝參數(shù)，并生成一個連續(xù)執(zhí)行全部操作的示教程序。該示教方法比較直觀，易于實現(xiàn)且智能程度較高；但它的缺點亦是顯而易見的，由于末端執(zhí)行器的位置與姿態(tài)都是由操作者憑肉眼獲得，導(dǎo)致示教精度低，且費時費力。目前實際生產(chǎn)中運用的焊接機器人都采用這種方式，它需要生產(chǎn)人員現(xiàn)場參與，占用了生產(chǎn)時間，降低了勞動生產(chǎn)率，而且焊接精度依賴于操作工人的經(jīng)驗，但是相對來說比較簡單直接。（3）離線編程示教離線編程是利用計算機圖形學(xué)的成果，建立起機器人機器工作環(huán)境的模型，利用一些規(guī)劃算法，通過對圖形的控制和操作在脫離生產(chǎn)線的情況下對機器人的軌跡進行軌跡規(guī)劃。實質(zhì)就是無需人操作機器人進行現(xiàn)場示教而是根據(jù)圖樣，通過對工件現(xiàn)有CAD數(shù)據(jù)進行提取，建立起加工路徑或現(xiàn)場的數(shù)學(xué)模型，然后自動編程生成加工代碼，再對編程的結(jié)果進行加工仿真，以檢驗編程的正確性，最后生成數(shù)控代碼控制機器人運動，完成給定任務(wù)。大致有兩種離線示教編程的方法：a.在生產(chǎn)線另安裝一臺所謂主導(dǎo)機器人，用它模仿機器人作業(yè)的動作，然后將制成的示教程序傳給生產(chǎn)上的機器人；b.借助計算機圖形學(xué)技術(shù)，在計算機上按工件與機器人的裝配關(guān)系對作業(yè)動作進行仿真，然后將示教程序傳給生產(chǎn)線上的機器人。但后一種方法還遺留若干問題有待解決，如工件和周邊設(shè)備圖形輸入的簡化，機器人、末端執(zhí)行器與工件干涉檢查的簡化等等。一個完整的機器人離線編程系統(tǒng)一般由三維幾何造型、運動學(xué)計算、軌跡規(guī)劃、圖形仿真、用戶接口、語言轉(zhuǎn)換以及誤差校正等幾個部分組成。由此可見，離線編程是一種相對高級的編程方式，包括了建模、算法、仿真等相關(guān)專業(yè)知識，開發(fā)難度大、周期長，需要考慮到工作過程的方方面面，對操作人員的要求也較高，但是可以遠程操作，示教過程不占用生產(chǎn)時間，實現(xiàn)復(fù)雜運動軌跡的編程，使用規(guī)劃技術(shù)可以實現(xiàn)最佳路徑規(guī)劃。離線示教編程使操作者遠離危險、惡劣的作業(yè)環(huán)境有著積極的意義，采用這樣的方案具有自動化程度高、更為安全、便于優(yōu)化、編程可與加工并行進行等優(yōu)點，無形之中增加了機器人加工作業(yè)時間而降低成本。但在作業(yè)路徑（軌跡）無法精確知道的情況下，離線示教編程是不實際的。另外，其加工精度較難評價，并且需要高級的CAD系統(tǒng)和計算機硬件系統(tǒng)提供支撐，因而成本高。機器人示教再現(xiàn)技術(shù)就是儲存實現(xiàn)交給機器人的示教信息，進一步仿效記憶內(nèi)容，再現(xiàn)機器人的動作，也就是機器人的動作按照示教——記憶——再現(xiàn)的順序來進行。按照方式分，示教操作有倆種類型：直