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如果仅仅有感官和肌肉，人的四肢还是不能动作。一方面是因为来自感官的信号没有器官去接收和处理，另一方面也是因为没有器官发出神经信号，驱使肌肉发生收缩或舒张。同样，如果机器人只有传感器和驱动器，机械臂也不能正常工作。原因是传感器输出的信号没有起作用，驱动电动机也得不到驱动电压和电流，所以机器人需要有一个控制器，用硬件坨和软件组成一个的控制系统。
机器人控制系统的功能是接收来自传感器的检测信号，根据操作任务的要求，驱动机械臂中的各台电动机就像我们人的活动需要依赖自身的感官一样，机器人的运动控制离不开传感器。机器人需要用传感器来检测各种状态。机器人的内部传感器信号被用来反映机械臂关节的实际运动状态，机器人的外部传感器信号被用来检测工作环境的变化。
所以机器人的神经与大脑组合起来才能成一个完整的机器人控制系统。
机器人的运动控制系统包含哪些方面？
执行机构----伺服电机或步进电机；驱动机构----伺服或者步进驱动器；控制机构----运动控制器，做路径和电机联动的算法运算控制；控制方式----有固定执行动作方式的，那就编好固定参数的程序给运动控制器；如果有加视觉系统或者其他传感器的，根据传感器信号，就编好不固定参数的程序给运动控制器
机器人控制系统的基本功能控制机械臂末端执行器的运动位置（即控制末端执行器经过的点和移动路径）；
控制机械臂的运动姿态（即控制相邻两个活动构件的相对位置）；
控制运动速度（即控制末端执行器运动位置随时间变化的规律）；
控制运动加速度（即控制末端执行器在运动过程中的速度变化）；
控制机械臂中各动力关节的输出转矩：（即控制对操作对象施加的作用力）；具备操作方便的人机交互功能，机器人通过记忆和再现来完成规定的任务；
使机器人对外部环境有检测和感觉功能。工业机器人配备视觉、力觉、触觉等传感器进行测量、识别，判断作业条件的变化。
工业机器人控制系统
1、工业机器人控制系统硬件结构控制器是机器人系统的核心，国外有关公司对我国实行严密封锁。近年来随着微电子技术的发展，微处理器的性能越来越高，而价格则越来越便宜，目前市场上已经出现了1-2美金的2位微处理器。高性价比的微处理器为机器人控制器带来了新的发展机遇，使开发低成本、高性能的机器人控制器成为可能。为了保证系统具有足够的计算与存储能力，目前机器人控制器多采用计算能力较强的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片组成。此外，由于已有的通用芯片在功能和性能上不能完全满足某些机器人系统在价格、性能、集成度和接口等方面的要求，这就产生了机器人系统对SoC（SystemonChip）技术的需求，将特定的处理器与所需要的接口集成在一起，可简化系统外围电路的设计，缩小系统尺寸，并降低成本。例如，Actel公司将NEOS或ARM7的处理器内核集成在其FPGA产品上，形成了一个完整的SoC系统。在机器人运动控制器方面，其研究主要集中在美国和日本，并有成熟的产品，如美国DELTATAU公司、日本朋立株式会社等。其运动控制器以DSP技术为核心，采用基于PC的开放式结构。
2、工业机器人控制系统体系结构
在控制器体系结构方面，其研究重点是功能划分和功能之间信息交换的规范。在开放式控制器体系结构研究方面，有两种基本结构，一种是基于硬件层次划分的结构，该类型结构比较简单，在日本，体系结构以硬件为基础来划分，如三菱重工株式会社将其生产的PA可携带式通用智能臂式机器人的结构划分为五层结构；另一种是基于功能划分的结构，它将软硬件一同考虑，其是机器人控制器体系结构研究和发展的方向。 、控制软件开发环境在机器人软件开发环境方面，一般工业机器人公司都有自己独立的开发环境和独立的机器人编程语言，如日本Motoman公司、德国KUKA公司、美国的Adept公司、瑞典的ABB公司等。很多大学在机器人开发环境(RobotDevelopmentEnvironment)方面已有大量研究工作，提供了很多开放源码，可在部分机器人硬件结构下进行集成和控制操作，目前已在实验室环境下进行了许多相关实验。国内外现有的机器人系统开发环境有TeamBots，v.2.0e、ARIA，V.2.4.1、Player/Stage，v.1.6.5.1.6.2、Pyro.v.4.6.0、CARMEN.v.1.1.1、MissionLab.v.6.0、ADE.V.1.0beta、Miro.v.CVS-March17.、MARIE.V.0.4.0、FlowDesigner.v.0.9.0、RobotFlow.v.0.2.6等等。从机器人产业发展来看，对机器人软件开发环境有两方面的需求。一方面是来自机器人最终用户，他们不仅使用机器人，而且希望能够通过编程的方式赋予机器人更多的功能，这种编程往往是采用可视化编程语言实现的，如乐高MindStormsNXT的图形化编程环境和微软RoboticsStudio提供的可视化编程环境。 4、机器人专用操作系统（1）VxWorks，VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是Tornado嵌入式开发环境的关键组成部分。VxWorks具有可裁剪微内核结构；高效的任务管理；灵活的任务间通信；微秒级的中断处理；支持POSIX．1b实时扩展标准；支持多种物理介质及标准的、完整的TCP/IP网络协议等。（2）WindowsCE，WindowsCE与Windows系列有较好的兼容性，无疑是WindowsCE推广的一大优势。WindowsCE为建立针对掌上设备、无线设备的动态应用程序和服务提供了一种功能丰富的操作系统平台，它能在多种处理器体系结构上运行，并且通常适用于那些对内存占用空间具有一定限制的设备。（）嵌入式Linux，由于其源代码公开，人们可以任意修改，以满足自己的应用。其中大部分都遵从GPL，是开放源代码和免费的。可以稍加修改后应用于用户自己的系统。有庞大的开发人员群体，无需专门的人才，只要懂Unix/Linux和C语言即可。支持的硬件数量庞大。嵌入式Linux和普通Linux并无本质区别，PC上用到的硬件嵌入式Linux几乎都支持。而且各种硬件的驱动程序源代码都可以得到，为用户编写自己专有硬件的驱动程序带来很大方便。（4）μC/OS-Ⅱ，μC/OS-Ⅱ是著名的源代码公开的实时内核，是专为嵌入式应用设计的，可用于8位，16位和2位单片机或数字信号处理器（DSP）。它的主要特点是公开源代码、可移植性好、可固化、可裁剪性、占先式内核、可确定性等。（5）DSP/BIOS，DSP/BIOS是TI公司特别为其TMS20CTM，TMS20CTM和TMS20C28xTM系列DSP平台所设计开发的一个尺寸可裁剪的实时多任务操作系统内核，是TI公司的CodeComposerStudioTM开发工具的组成部分之一。DSP/BIOS主要由三部分组成：多线程实时内核；实时分析工具；芯片支持库。利用实时操作系统开发程序，可以方便快速的开发复杂的DSP程序。5、机器人伺服通信总线技术目前国际上还没有专用于机器人系统中的伺服通信总线，在实际应用过程中，通常根据系统需求，把常用的一些总线，如以太网、CAN、、SERCOS、USB、RS-等用于机器人系统中。当前大部分通信控制总线可以归纳为两类，即基于RS-和线驱动技术的串行总线技术和基于实时工业以太网的高速串行总线技术。
智能机器人控制系统
(1)开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式CPU计算机结构，分为机器人控制器(RC)，运动控制器(MC)，光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。
(2)模块化层次化的控制器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux上，采用分层和模块化结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次：硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求，对应不同层次的开发，系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。
()机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术。
(4)网络化机器人控制器技术：目前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展，机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。
盘点国内10大领先控制器厂商
1、华中数控年为进一步拓展数控一代产业链，华中数控公司全资子公司深圳华中数控有限公司的名称将变更为深圳华数机器人有限公司，其经营范围增加机器人的研发、生产和销售业务。华中数控总裁表示公司的业务一直是围绕工业控制系统、伺服驱动和电机展开，而这也正是工业机器人的几大核心部件，因此公司能够“顺理成章”地快速切入机器人领域。“我们的目的就是想利用自身成熟的技术，从市场需求出发，提供最优的机器人解决方案。”
其实早在年，华中数控就开发出了华中I型机器人的控制系统和教育机器人。经过近二十年发展，华中数控目前已掌握了多项机器人控制和伺服电机的关键核心技术，在控制器、伺服驱动器和电机这三大核心部件领域均具备了很大的技术优势。作为高端数控系统龙头企业的华中数控，拥有数控系统、伺服驱动及电机等核心技术和工业机器人控制技术，此次抢抓重庆机器人产业政策的契机，将拓展包括重庆在内的西部市场。就市场容量看，重庆汽车、电子两大支柱产业工业机器人整机需求量巨大;化工、装备制造、采矿等行业对工业机器人的需求也不断增多，市场潜力值得期待。2.新松机器人新松公司隶属中国科学院，是一家以机器人独有技术为核心，致力于数字化智能高端装备制造的高科技上市企业。公司的机器人产品线涵盖工业机器人、洁净(真空)机器人、移动机器人、特种机器人及智能服务机器人五大系列，其中工业机器人产品填补多项国内空白，创造了中国机器人产业发展史上88项第一的突破。公司以近亿的市值成为沈阳最大的企业，是国际上机器人产品线最全厂商之一，也是国内机器人产业的领导企业。SIASUN-GRC机器人控制器是沈阳新松机器人自动化股份有限公司具有自主版权、自主开发的实用化、商品化的机器人控制器，该机器人控制器设计合理、技术先进、性能优越、系统可靠、使用方便。采用交流伺服驱动，绝对码盘检测和大屏幕汉字示教编程盒等多项最新技术，形成了先进的高性能机器人控制系统。该系统的整体性能已达到国际先进水平，是国内第一个可商品化的机器人控制器，具有小批量生产能力。目前已作为RH6-A弧焊机器人的配套控制器，已批量生产。高性能机器人控制器采用2位计算机全数字控制，整个系统采用开放式和模块化结构。在硬件上，采用全新设计的计算机控制系统、控制柜和编程示教盒。在软件上，采用软件工程的思想，实现以功能键驱动的全菜单操作的汉字机器人操作系统。以我公司自主开发的弧焊机器人系统为基础，并进行了进一步的升级和更新，功能更强大，操作更简便。该系统具有下列特点:主计算机采用工业级DX4-微型单板计算机，具有可靠性高，运算速度快等特点。可适用于不同的机器人本体、机器人轴数和应用背景，具有较大的灵活性实现机器人和多个变位机的协调运动，改善了圆弧的插补精度，内嵌PLC功能。SIASUN-GRC机器人控制器为通用机器人控制器，完全可以应用于其他的场合。SIASUN-GRC机器人控制器已经投入小批量生产，要想大规模生产机器人控制器产品，需在保证产品质量下，如何降低机器人控制器的成本。解决机器人控制器关键元部件的国产化，即提高机器人产品的国产化率是当务之急。”.新时达基于自身在运动控制和驱动领域的研究成果，新时达确定了运动控制和工业机器人的业务发展方向。机器人是工业自动化控制的最高端产品之一，是最具有代表性的控制、驱动、执行一体化产品，新时达研发成功基于以太网总线技术的高性能嵌入式运动控制器和伺服系统等为机器人产品的市场迅速推广提供了技术实现平台。
自成立以来，新时达始终致力于工业自动化控制产品的研发、制造和销售。公司主营业务分三大类，一类是电梯控制产品以及电梯物联网，主要包括电梯控制成套系统以及相关配件产品，广泛适用于各类电梯的制造、更新以及维修保养;第二类是节能与工业传动类产品，主要包括高、低压各类工业控制变频器、电梯专用变频器、电梯一体化驱动控制器等，广泛适用于电梯、起重、港口机械、橡塑、冶金、矿山、电力、市政、水泥、包装印刷、空压机、机床等各个行业;第三类是机器人与运动控制类产品，主要包括六自由度工业机器人系列产品、机器人控制器、机器人专用伺服系统、总线及脉冲型各类通用交流伺服系统等，应用于电梯、食品加工、包装、电子加工、数控机床等各类设备，以及搬运、焊接、打磨、切割等各个制造环节。
近期，新时达拟以发行股份及支付现金相结合的方式购买深圳众为兴技术股份有限公司，众为兴在运动控制技术、机器人算法、伺服驱动技术等方面拥有多项核心技术，拥有领先的研发机构与完整的质量保证体系,已通过ISO及CMMI级软件企业能力成熟度模型认证，是我国最早一批拥有完全自主知识产权的运动控制类产品设计、制造的高新技术企业。
新时达在机器人领域正谋求快速发展。该公司月24日在深交所互动易表示，公司已自主研发了基于工业以太网的机器人控制器，并成功运用。
4.南京埃斯顿年埃斯顿自动化于中国六朝古都南京注册设立，专注、诚信的企业经营理念和改革开放的良好市场环境，使埃斯顿自动化一步一步成长和壮大，今天已经成为国内高端智能机械装备及其核心控制和功能部件制造业领军企业之一。
目前埃斯顿自动化已经形成包括金属成形机床数控系统、电液伺服系统、交流伺服系统及运动控制系统和工业机器人及成套设备等四大类产品，目前除了在数控金属成形机床行业拥有较大市场份额和埃斯顿工业机器人全部配备外，还广泛用于各种智能专用装备制造行业，如纺织机械、包装机械、印刷机械和电子机械等，是行业内的技术领军企业，具有较高的行业知名度和影响力。工业机器人及成套设备作为公司控制系统和交流伺服系统产品的延伸，符合市场需求发展的大势，具有较强的技术和成本优势，将成为在智能装备核心领域挑战国际巨头的主力军。
工业机器人产品具备六轴通用机器人、四轴码垛机器人、SCARA机器人、DELTA机器人、伺服机械手等系列。及其自动化工程完整解决方案;上述产品现已应用到机床、纺织机械、包装机械、印刷机械、电子机械等机械装备的自动化控制，以及焊接、机械加工、搬运、装配、分拣、喷涂等领域的智能化生产。
为配合公司下几年发展战略，南京埃斯顿机器人工程有限公司已正式运行。该公司将以推动中国工业机器人民族产业发展为目标，充分发挥公司已有控制系统和交流伺服系统产品的技术和成本优势，拓展下游产业发展空间，致力于工业机器人产业规模化和国产化，争取通过数年的努力，建立一个具有国际知名度的埃斯顿工业机器人品牌和业界著名公司，成为公司继金属成形机床锻压自动化产品线、电液伺服产品线、交流伺服系统及运动控制系统产品线后的第四条公司产品线，为公司下几年的高速发展集聚新的推动力。
5.汇川技术
富士康的生产线使用大量自动化产品，包括伺服、变频器、PLC等，公司产品已经在富士康生产线上取得大量应用。公司称，公司会持续跟进富士康在大陆工厂的项目。公司董秘宋君恩认为分析认为，机器人专用控制器的生产，说明公司开始向高端的机器人产品发展。分析人士称汇川技术研发专用机器人控制器举措，使该公司产品具有更多机器人产业应用的发展空间。
6月4日汇川技术在投资者关系活动记录显示，公司正在研制专供机器人使用的专用控制器，预计样机会在4年底或5年初推出。
汇川技术本身做伺服驱动起家，从广义上不论是伺服系统、控制器、PLC等技术产品都可以应用于机器人上，与富士康的合作中，这些产品都被广泛应用，在富士康生产线上的一些自动化或无人化设备、机械手中都能找到汇川技术生产的部件。机器人专用控制器的生产说明公司开始向高端的机器人产品发展。
一位独立分析人士表示，汇川技术现在所涉及的已有伺服电机技储备、机器人专用控制器技术的研发、未来可能实现的控制器量产以及是否有进行机器人产业链丰富的可能，与富士康曾公布并引发外界广泛哪儿治疗白癜风好北京中科医院骗人