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控制系统是工业机械人的重要组成部分，它的作用相当于人脑 。拥有一个功效完善、灵敏可靠的控制系统是工业机械人与设备协调行动、配合完成作业任务的要害 。工业机械人的控制系统一般由对其自身运动的控制和工业机械人与周边设备的协调控制两部分组成 。
1.工业机械人控制系统的特点
机械人从结构上讲属于一个空间开链机构,其中各个枢纽的运动是独立的，为了实现末端点的运动轨迹，需要多枢纽的运动协调,其控制系统较普通的控制系统要庞大得多 。
机械人控制系统的特点如下:
(1)机械人的控制是与机构运动学和动力学密切相关的 。在种种坐标下都可以对机械人手足的状态进行描述,应凭据具体的需要对参考坐标系进行选择,并要做适当的坐 标变换 。经常需要正向运动学和反向运动学的解,除此之外还需要考虑惯性力、外力( 包括重力)和向心力的影响 。
(2)纵然是一个较简单的机械人,也至少需要 3~5 个自由度，比较庞大的机械人则需要十几个甚至几十个自由度 。每一个自由度一般都包括一个伺服机构，它们必须协调起来，组成一个多变量控制系统 。
(3)由盘算机来实现多个独立的伺服系统的协调控制和使机械人凭据人的意志行动,甚至付与机械人一定“智能”的任务 。所以，机械人控制系统一定是一个盘算机控制系统 。同时，盘算机软件担负着艰巨的任务 。
(4)由于描述机械人状态和运动的是一个非线性数学模型,随着状态的改变和外力的变革,其参数也随之变革,并且各变量之间还保存耦合 。所以，只使用位置闭环是不敷的,还必须要接纳速度甚至加速度闭环 。系统中经常使用重力赔偿、前馈、解耦或自适应控制等要领 。
(5)由于机械人的行动往往可以通过差别的方法和路径来完成,所以保存一个“最优”的问题 。关于较高级的机械人可接纳人工智能的要领,利用盘算机建立庞大的信息库,借助信息库进行控制、决策、治理和操作 。凭据传感器和模式识别的要领获得工具及情况的工况,凭据给定的指标要求,自动地选择最佳的控制纪律 。 综上所述,机械人的控制系统是一个与运动学和动力学原理密切相关的、有耦合的、非线性的多变量控制系统 。因为其具有的特殊性，所以经典控制理论和现代控制理论都不可照搬使用 。到目前为止，机械人控制理论还不敷完整和系统 。
2.工业机械人控制系统的主要功效
工业机械人在事情空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及行动的时间等项目 工业机械人在事情空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及行动的时间等项目的控制是工业机械人控制系统的主要任务，其中有些项目的控制是很是庞大的 。工业机械人控制系统的主要功效包括以下两点：
(1)示教再现功效 。示教再现功效是指控制系统可以通过示教盒或手把手进行示教,将行动顺序、运动速度、位置等信息用一定的要领预先教给工业机械人，由工业机械人的影象装置将所教的操作历程自动地纪录在存储器中，当需要再现操作时，重放存储器中存储的内容即可 。如需更改操作内容时，只需重新示教一遍 。
(2)运动控制功效 。运动控制功效是指对工业机械人末端操作器的位姿、速度、加速度等项目的控制 。
3.控制系统的组成
工业机械人的控制系统由相应的硬件和软件组成 。
(1)硬件 。
硬件主要包括以下几部分:
1)传感装置 �？煞治诓看衅骱屯獠看衅� 。其中前者是用来感知其自身的状 态的,其作用是对工业机械人各枢纽的位置、速度和加速度等进行检测；后者是用来感知事情情况和事情工具状态的，外部传感器包括视觉、力觉、触觉、听觉、滑觉等传感器 。
2)控制装置 。一般由一台微型或小型盘算机及相应的接口组成 。其作用是用来对种种感受信息进行处理，执行控制软件，并爆发控制指令 。
3)枢纽伺服驱动部分 。这部分的主要作用是以控制装置的指令为依据,按作业任务的要求驱动各枢纽运动 。
(2)软件 。
这里所说的软件，主要是指机械人的控制软件 �？刂迫砑稍硕旒＜苹惴ê褪嗯λ欧刂扑惴跋嘤Φ男卸绦蜃槌� 。它可以使用所有的编程语言体例，但工业机械人控制软件的主流是由通用语言�？榛謇纬傻淖ㄓ霉ひ涤镅� 。
4.工业机械人控制系统各组成部分的名称和作用
(1)控制盘算机 �？刂婆趟慊强刂葡低车牡骼碇富踊�，一般使用微型盘算机或 微处理器 。
(2)示教盒 。示教盒的作用是完成示教机械人事情轨迹、参数设定和所有的人机交 互操作，它拥有独立的 CPU 以及存储单位,以串行通信方法与主盘算机实现信息交互 。
(3)操作面板 。操作面板由种种操作按键、状态指示灯组成,其功效是完成基本功效操作 。
(4)磁盘存储器 。硬盘和软盘存储器即是存储机械人事情程序的存储器 。
(5)数字和模拟量输入/输出 。该部分的作用是实现种种状态和控制命令的输入或输出功效 。
(6)打印机接口 。打印机接口的作用是纪录需要输出的种种信息 。
(7)传感器接口 。传感器接口是用于信息的自动检测,实现机械人柔顺控制，一般为力觉、触觉和视觉传感器 。
(8)轴控制器 。轴控制器的作用是完成机械人各枢纽位置、速度和加速度的控制 。
(9)辅助设备控制 。辅助设备控制用来控制和机械人配合的辅助设备，如手爪变位器等 。
(10)通信接口 。通信接口是用来实现机械人和其他设备的信息交换的，一般有串行接口、并行接口等 。
(11)网络接口 。网络接口包括 Ethernet 接口和 Fieldbus 接口 。
·Ethernet 接口 。
通过 Ethernet 接口可以实现多台或单台机械人的直接PC通信,数据传输速率可抵达10Mb/s,并可直接在PC 上用 Windows95或 Windows nt库函数进行应用程序编程之后,支持 TCP/P 通信协议,还可通过 Ethernet 接口将数据及程序装入各个机械人控制器中 。
·Fieldbus 接口 。
支持多种流行的现场总线规格,如 Device net、ABRemote I/O、
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