近年来,我国现代装备制造业迅速发展,工业机器人成为驱动未来制造的中坚力量,本课题源于沧州市重大科技成果转化项目,针对中低端的工业机器人研发一套成本低、通用性强的机器人示教系统。本文研发了机器人控制器的硬件电路,并开发控制器对应模块的驱动程序,同时在步科MT4414T示教器上设计人机交互界面,通过移植Free Modbus实现了控制器和示教器之间的通信,并对示教系统的功能进行验证,详细来说包含以下内容:首先,开发了工业机器人控制器。依据STM32F407硬件外设接口进行系统资源划分,详细介绍控制器各模块的电路设计思想,主要包括:使用74HC165和74HC595级联方案设计了机器人控制器24路数字量输入输出模块,选用AD5306和74LV4051实现机器人控制器模拟量输入输出模块的电路设计,使用AM26LS31差分芯片完成了4路机器人控制器电机驱动模块的电路设计,选取HVD3082通信芯片开发了RS485通信模块电路。其次,设计了工业机器人控制器的驱动程序和示教器的人机交互界面。基于Keil集成开发环境开发了控制器数字量输入子程序、数字量输出子程序、模拟量输入子程序、模拟量输出子程序和电机驱动子程序,基于Kinco HMIware编辑软件开发了机器人示教器的数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块和电机驱动模块的人机交互界面,同时研究了伺服电机的梯形调速算法,并将算法应用到示教系统中。最后,实现了工业机器人控制器和示教器之间的Modbus通信。通过对Modbus和示教器通信接口的研究,将Free Modbus移植到工业机器人示教系统中,并在实验室搭建实验测试平台,验证工业机器人示教系统的功能。