工业机器人可以帮助人们快速地完成繁重且重复的任务,被大量的应用于各行各业中。机器人示教器用来教机器人如何完成任务,一个通用的、具有良好用户体验的示教器系统对于示教效率有着非常重要的影响。而现有示教器存在通用性不足等问题,不同机器人厂家的示教器采用不同示教编程语言,且对硬件设备依赖程度较高,界面繁琐而操作不直观,提供的运行时状态监控功能有限。本文的研究目标是设计并实现一套工业机器人可视化示教系统,降低示教难度,提高示教效率。针对现有示教编程语言学习成本高的问题,本文基于Blockly设计并实现了一套图形化示教编程语言。对机器人指令进行图形化封装,定义图形模块翻译规则、实现程序解释运行。并支持远程调用功能模块,扩展示教程序功能。本文采用示教系统与控制器解耦的架构,脱离示教器与控制器需配置使用的硬件依赖,示教系统与控制器功能分离,通过网络通信模块以特定数据接口进行交互。示教系统与不同控制器组合可以实现不同机器人示教。系统基于Web平台开发,支持跨平台使用,用户可以手持平板操作,实现示教器的无线化、轻便化。为了提供良好的示教程序运行控制与状态监控功能,为示教程序开发对应的图形化界面应用。基于组件模型架构搭建示教程序应用,组件订阅状态数据进行展示。系统提供可视化交互应用组装环境,通过图形化操作可以完成应用组装与配置。基于应用配置文件渲染生成应用并自动运行。最后,基于本文实现的可视化示教系统,实现工业机器人搬运以及基于视觉抓取两个应用案例,成功实现示教流程,验证了系统的有效性及可扩展性。此外,系统具有清晰明了的界面设计、简单易用的操作流程,具有良好的交互体验,实现了降低用户学习成本,提高示教效率的目标。