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机器人离线编程系统的组成
离线编程系统是当前机器人实际应用的一个必要手段，也是开发和研究任务级规划方式的有力工具，离线编程系统主要由用户接口、机器人系统三维几何构型、运动学计算、轨迹规划、三维图动态仿真、通信接口和误差校正等部分组成。
1、用户接口：
离线编程系统的一个关键问题是能否方便的生成三维模拟环境，便于人机交互，因此，用户接口是很重要的，工业机器人提供两个用户接口，一个用于示教编程，另一个用于语言编程，示教编程可以用示教器直接编制机器人程序，语言编程则是用机器人语言编制程序，使机器人完成给定的任务，目前两种方式已广泛的应用于工业机器人。
由机器人语言发展形成的离线编程系统把机器人语言作为用户接口的一部分，用机器人语言对机器人运动程序进行编辑，用户接口的语言部分具有与机器人语言类似饿功能，因此在离线编程系统中需要仔细设计，为便于操作，用户接口一般设计成交互式，用户可以用鼠标标明物体在屏幕上的方位，并能交互修改环境模型。
2、机器人系统的三维几何构型：
离线编程系统的一个基本功能是利用图形描述对机器人和工作单元进行仿真，这就是要求对工作单元中的机器人所有的夹具、零件和刀具等进行三维实体几何造型，目前，用于机器人系统三维几何造型的方法主要有三种：结构的立体几何表示、边界表示、其中。最便于计算机运算、修改和显示的是边界表示方法：而结构的立体几何表示方法所覆盖的形体种类较多，扫描变换表示方法则便于生成轴对称的形体。
为了构造机器人系统的三维模型，最好采用零件和工具的CAD模型，直接从CAD系统获得，使CAD数据共享，由于对从设计到制造的CAD集成系统 的需求越来越迫切，所以大部分离线编程系统囊括了CAD建模子系统把离线编程系统本身作为CAD系统的一部分，如果把离线编程系统作为单独的系统，则必须具有适当的接口，以实现与外部CAD系统间的模型转换。
3、运动学计算：
运动学计算是利用运动学方法在给出机器人运动参数和关节变量值的情况下，计算出机器人的末端位姿，或者是在给定末端位姿的情况下计算出机器人的关节变量值。
4、轨迹规划：
在离线编程系统中，除需要对机器人的静态位置进行运动学计算之外，还需要对机器人的空间运动轨迹进行仿真，不同机器人生产厂家所采用的轨迹规划算法有较大差别，因此，离线编程系统需对应机器人控制柜所采用的算法进行仿真。
5、三维动态仿真：
机器人动态仿真是离线编程系统的重要组成部分，它能逼真的模拟机器人的实际工作过程，为编程者提供直观的可视图形，进而可以检验编程的正确性和合理性。
6、通信接口：
在离线编程系统中，通信接口起着连接软件系统和机器人控制的桥梁作用，利用通信接口，可以把仿真系统所生成的机器人控制柜可以接受的代码。
7、校正误差：
离线编程系统中的仿真场景和实际的机器人工作环境之间存在一定的误差，如机器人自身构造的误差、机器人与工件间的相对位置误差等，如何有效的消除误差是离线编程系统的应用关键，目前，校正误差的方法主要有两种：一是用基准点方法、即在实际工作空间内选择基准点（一般是3个点以上），通过离线编程系统的计算，得出两者之间的差异补偿函数，这种方法主要用于喷涂等精度要求不高的场合，而是利用传感器形成的反馈，即在离线编程系统提供机器人位置的基础上，通过传感器进行精确定位，这种方法主要用于装配等精度要求高的场合。
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