機器人控制器作為工業機器人最為核心的零部件之一，對機器人的性能起著決定性的影響，在一定程度上影響著機器人的發展。一般由四個部分組成：輸入、輸出、控制元件和算法。在一個簡易的機器人系統里，分別對應的原件是：

　　1、輸入：傳感器，包含聲吶、紅外、攝像頭、陀螺儀、加速度計、羅盤等；

　　2、輸出：控制元件，一般是電機；

　　3、控制算法：控制板，從小到單片機，大到微機來實現；

　　4、控制目標：比如機器人的路徑跟蹤。

　　機器人控制系統的定義

　　機器人控制系統的功能是接收來自傳感器的檢測信號，根據操作任務的要求，驅動機械臂中的各個電動機，就像人的活動需要依賴自身的關節一樣，機器人的運動控制離不開傳感器。機器人需要用傳感器來檢測各種狀態，機器人的內部傳感器信號被用來反映機械臂關節的實際運動狀態，機器人的外部傳感器信號被用來檢測工作環境的變化，所以機器人的神經與大腦組合起來才能成一個完整的機器人控制系統。

　　機器人運動控制系統4大構成

　　執行機構：伺服電機或步進電機；

　　驅動機構：伺服或者步進驅動器；

　　控制機構：運動控制器，做路徑和電機聯動的算法運算控制；

　　控制方式：有固定執行動作方式的，那就編好固定參數的程序給運動控制器；如果有加視覺系統或者其他傳感器的，根據傳感器信號，就編好不固定參數的程序給運動控制器。

　　工業機器人控制系統介紹

　　（1）工業機器人控制系統硬件結構

　　控制器是機器人系統的核心，國外有關公司對我國實行嚴密技術封鎖，國內技術發展受到限制，近年來隨著微電子技術的發展，微處理器的性能越來越高，但價格則越來越便宜，目前市場上已經出現了1－2美金的32位微處理器。

　　高性價比的微處理器為機器人控制器帶來了新的發展機遇，使開發低成本、高性能的機器人控制器成為可能。為了保證系統具有足夠的計算與存儲能力，目前機器人控制器多采用計算能力較強的Arm系列、DSP系列、POWER PC系列、Intel系列等芯片組成。

　　（2）工業機器人控制系統體系結構

　　在控制器體系結構方面，其研究重點是功能劃分和功能之間信息交換的規范。在開放式控制器體系結構研究方面，有兩種基本結構，一種是基于硬件層次劃分的結構，該類型結構比較簡單，在日本，體系結構以硬件為基礎來劃分，如三菱重工株式會社將其生產的PA210可攜帶式通用智能臂式機器人的結構劃分為五層結構；另一種是基于功能劃分的結構，它將軟硬件一同考慮，其是機器人控制器體系結構研究和發展的方向。

　　機器人控制系統的基本功能

　　（1）記憶功能：存儲作業順序、運動路徑、運動方式、運動速度和與生產工藝有關的信息；

　　（2）示教功能：離線編程，在線示教，間接示教。在線示教包括示教盒和導引示教兩種；

　　（3）與外圍設備聯系功能：輸入和輸出接口、通信接口、網絡接口、同步接口；

　　（4）坐標設置功能：有關節、絕對、工具、用戶自定義四種坐標系；

　　（5）人機接口：示教盒、操作面板、顯示屏；

　　（6）傳感器接口：位置檢測、視覺、觸覺、力覺等；

　　（7）位置伺服功能：機器人多軸聯動、運動控制、速度和加速度控制、動態補償等；

　　（8）故障診斷安全保護功能：運行時系統狀態監視、故障狀態下的安全保護和故障自診斷。