本课题设计开发了直角坐标机器人示教控制系统,系统采用工控机+运动控制卡作为电控系统控制架构,示教盒采用一台基于Android系统的硬件设备。上位机程序为系统的主要软件工作,上位机与示教盒之间通过TCP/IP协议进行通信连接。本文第一章对课题背景以及国内外现状等信息进行了介绍。第二章对直角坐标机器人系统各组件的设计方案进行了比较,然后根据系统需求,确定了示教盒加上位机的组成方式作为系统设计方案。第三章为电控系统以及示教盒硬件设计,以及通信网络的组建,示教盒使用嵌入式智能设备,通过I2C总线进行外接键盘扩展。第四章为软件设计,首先对B3样条曲线的两种插补方式进行了比较,选取匀速插补方式进行插补程序设计,上位机采用Visual C++进行程序编辑,可以单独实现示教控制的全部功能。对示教再现数据需求进行了分析,设计能可以描述完整示教过程的数据链表结构。示教盒程序基于Android Studio开发,主要通过与上位机通信实现相关功能。第五章为通信环节设计,选择基于TCP/IP协议的通信方案,并选择阻塞式SOCKET连接方式。设计了针对不同数据的数据包,为上位机和示教盒设计了各自的通信线程。同时考虑对网络稳定性的监测,设计了心跳包功能,用于在网络异常断开情况下相关处理。第六章为使用手抓作为末端进行物料搬运和焊枪进行B3样条曲线轨迹插补的案例分析。