摘要：针对目前卫浴陶瓷喷釉机械手编程复杂且难以在国内陶瓷行业普及的现状,研制了一种面向卫浴陶瓷喷釉的机械手快速示教系统。该系统通过质量轻、运动灵活的关节臂装置对人工示教喷釉轨迹进行采集,然后编译成机械手运动程序,从而实现喷釉机械手的快速编程。本文主要内容有：(1)示教关节臂结构优化与仿真。结合喷釉轨迹采集的实际需求对示教关节臂结构进行了设计；为了确保关节臂质量轻巧、结构紧凑、操作方便,对关节臂连杆长度进行了优化；对优化后的关节臂工作空间进行了仿真,验证其能够满足示教空间需求；对优化后的关节臂主要结构进行了静力学仿真、得到关节臂在合理外力下变形很小,强度满足要求。(2)示教系统误差分析与补偿研究。对示教系统误差源进行了全面的分析,运用DH方法建立了示教关节臂的误差模型。分析了模型中各项参数存在偏差时对轨迹采集误差的影响,得到了各项参数对系统精度的影响权重。提出了一种基于改进模拟退火算法的示教系统误差补偿方法,对示教系统的误差进行补偿。改进的模拟退火算法结合误差模型参数对精度的影响权重合理分配搜索范围和搜索精度,并当算法接近最优解时缩小搜索范围和提高搜索精度,极大的减少了最优解的搜索时间。(3)实验研究。采用STM32芯片为核心实现快速准确轨迹采集；通过PC机把采集的轨迹编译成机械手可以识别运动程序,完成了示教系统电控设计。对误差补偿前后示教再现轨迹的重合度进行了比较分析,结果证明了基于改进模拟退火算法的误差补偿方法的准确性与有效性。通过喷釉生产实验,验证了所研制的新型示教系统能够满足卫浴陶瓷行业机械手喷釉的需求。