前言：在工业机器人领域，编程和集成占机器人应用成本的50-70%。机器人编程长期以来一直是一个大问题。对于高混合生产来说，这是耗时且经济上不划算的，因为从一种产品转换到另一种产品的成本非常昂贵。得益于现在人工智能和机器视觉等新技术，即使对于定制项目或单件产品，机器人也可以具有成本效益了。

一、使用示教器或离线系统进行编程（传统方法）

以一个零件为例，选择多个接缝。第一个是具有复杂几何形状的弯曲接缝。第二种是圆缝，最好使用定位器完成（焊接时旋转零件）。第三条接缝是由 4 部分组成的接缝，这里机器人难以到达。

示教器编程（也称为在线编程）是由机器人制造商自行开发的。使用示教器，操作员将机器人移动到所需位置并记录运动。您需要对机器人轨迹的每个点进行编程。需要注意的是，每个机器人制造商都有自己的程序代码和自己的编程方法。如果程序员知道如何使用 A 品牌的机器人，那么这些知识可能不适用于 B 品牌的机器人。传统的示教器编程需要 1 小时 35 分钟来焊接这三个焊缝。步骤如下：

1、测量并标记出零件

2、对机器人轨迹的每个点进行编程

3、重复调试，这样的编程需要几个小时，几天，甚至几个月（决于项目的复杂程度）

此方法的另一个缺点是停机时间。编程发生在单元内部，意味着此单元在此期间将不工作。为了解决停机问题，发明了离线编程。这里的想法是消除在单元内部编程的需要，而是将进程转移到虚拟环境中。工程师仍然编写代码，但所有这些都发生在单元的虚拟孪生内。然而，这种编程方式带来了在线编程所没有的新挑战。虚拟单元和真实单元总是略有不同：

（1）真实的机器人和真实的工作区域可能与其虚拟副本不同；

（2）由于预组装时出现偏差，零件本身可能与完美的 3D 模型不同；

（3）实际的固定装置和夹具也可能有所不同。

因此，在虚拟环境中创建程序后，工程师仍然需要使用示教器在真实的机器人单元上对其进行测试。当前的方法对于大规模生产非常有效，您必须对零件进行一次编程，然后将其焊接数千/数百万次。

二、利用人工智能和机器视觉进行编程（新方法）

1、只需上传零件的 3D 模型，系统自动找到其上的所有焊缝。然后，选择所需的焊缝和参数（工作角度和行进角度、偏移、摆动等）。无需编程，几分钟内数学算法自动生成机器人轨迹。

2、下一步是使用机器视觉扫描零件。该算法将之前上传的 3D 模型与真实零件进行比较。该系统会发现所有可能的偏差并即时调整机器人轨迹。

3、此外，焊接通常涉及零件的固定装置。机器人还能够“看到”它们并避免与它们发生碰撞。

系统仅需10分钟即可设置机器人任务来焊接上述三个焊缝。比传统方式快10倍！这种编程的简便性和速度允许简单地从一种产品切换到另一种产品，并使机器人对于高混合生产具有很高的成本效益。