针对教学机器人应用领域的特殊性，它需要具有所有一般工业机器人的普遍性能，同时还应有应用广泛和廉价成本的特点。本文研究工作的目的即是以五自由度教学机器人为研究对象，设计实现教学机器人软件系统，该软件系统既可以作为教学机器人的控制软件，也可自行构成工业机器人的模拟操作环境，独立运行。本文以教学机器人软件系统的研制过程为背景，对软件系统的设计及实现方法作了详细说明，主要涉及到软件系统的结构及通讯接口的设计、教学机器人运动控制方法的分析、机器人指令系统的开发、综合操作平台软件及底层控制器软件的设计说明。在软件系统的研制过程中，主要解决了以下几个技术问题：上下位机多任务间的并行通讯、机器人的运动学分析、机器人关节空间及直角空间的轨迹规划、机器人任务编程指令的定义、示教再现功能的实现、机器人任务开发程序的研制及机器人控制系统的实时性。本文对教学机器人系统做了简单介绍，并具体说明了软件系统的结构、运行模式及系统各组成部分的功能。由于上下位机多个任务间的通讯需求是随机、并行发生的，不具有单一性，针对系统这种多任务并行通讯的特点，本文首先采用了结构化的方法将上下位机的通讯传输问题，转换成三个较小问题分解实现，然后在多任务环境下采用基于优先级定时调度的方法实现了通讯传输模块。对于教学机器人在关节空间和直角空间的轨迹规划及生成过程，本文也作了重点分析，同时还给出轨迹规划的实例说明，主要说明教学机器人指令系统的语法定义及其使用方法，通过对机器人任务文件及工作文件的格式设定，基本达到了机器人动作规划的编程实现。在整个软件系统设计过程中，设计者始终遵循方便用户、安全可靠、简单明了、注重可扩展性和可维护性的设计思想。所有程序已经顺利通过编译，而且软件系统在模拟运行模式下也已调试完成，运行结果良好，基本完成了总体设计上的功能要求。本课题所设计的教学机器人软件系统，成功地把软件工程的思想应用在软件的开发中。