工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度。
驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作。
控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
1.工业机器人控制系统所要达到的功能
机器人控制系统是机器人的重要组成部分，用于对操作机的控制，以完成特定的工作任务，其基本功能如下：
1.记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。
2.示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种。
3.与外围设备联系功能：输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。
4.坐标设置功能：有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。 人机接口：示教盒、操作面板、显示屏。
5.传感器接口：位置检测、视觉、触觉、力觉等。
6.位置伺服功能：机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。
7.故障诊断安全保护功能：运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。
图 1 机器人控制系统组成框图
2.工业机器人控制系统的组成
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网络接口：
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Ethernet接口：可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC通信，数据传输速率高达10Mbit/s，可直接在PC上用windows库函数进行应用程序编程之后，支持TCP/IP通信协议，通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。
②Fieldbus接口：支持多种流行的现场总线规格，如Device net、AB Remote I/O、Interbus-s、profibus-DP、M-NET等。
3.工业机器人控制系统分类
运动方式：
点位式：要求机器人准确控制末端执行器的位姿，而与路径无关；
轨迹式：要求机器人按示教的轨迹和速度运动。
控制总线： 国际标准总线控制系统。采用国际标准总线作为控制系统的控制总线，如VME、MULTI-bus、STD-bus、PC-bus。
自定义总线控制系统：由生产厂家自行定义使用的总线作为控制系统总线。
编程方式： 物理设置编程系统。由操作者设置固定的限位开关，实现起动，停车的程序操作，只能用于简单的拾起和放置作业。
在线编程：通过人的示教来完成操作信息的记忆过程编程方式，包括直接示教（即手把手示教）模拟示教和示教盒示教。
离线编程：不对实际作业的机器人直接示教，而是脱离实际作业环境，生成示教程序，通过使用高级机器人，编程语言，远程式离线生成机器人作业轨迹。
4.机器人控制系统结构
机器人控制系统按其控制方式可分为三类。
基于PC 的集中控制系统里，充分利用了PC 资源开放性的特点，可以实现很好的开放性：多种控制卡，传感器设备等都可以通过标准PCI插槽或通过标准串口、并口集成到控制系统中。
集中式控制系统的优点是:硬件成本较低，便于信息的采集和分析，易于实现系统的最优控制，整体性与协调性较好，基于PC 的系统硬件扩展较为方便。
其缺点也显而易见:系统控制缺乏灵活性，控制危险容易集中，一旦出现故障，其影响面广，后果严重;由于工业机器人的实时性要求很高，当系统进行大量数据计
算，会降低系统实时性，系统对多任务的响应能力也会与系统的实时性相冲突；此外，系统连线复杂，会降低系统的可靠性。
图 2 集中控制系统框图
图 3 主从动控制系框图
