如果僅僅有感官和肌肉，人的四肢并不能動作。一方面是因為來自感官的信號沒有器官去接收和處理，另一方面也是因為沒有器官發出神經信號，驅使肌肉發生收縮或舒張。同樣，如果機器人只有傳感器和驅動器，機械臂也不能正常工作。原因是傳感器輸出的信號沒有起作用，驅動電動機也得不到驅動電壓和電流，所以機器人需要有一個控制系統，用硬件和軟件組成一個的控制系統。

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，驅動機械臂中的各臺電動機就像我們人的活動需要依賴自身的感官一樣，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。

機器人控制系統概念

機器人控制系統是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標和功能的管理系統。控制系統意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機器、機構或其他設備內任何感興趣或可變化的量。控制系統同時是為了使被控制對象達到預定的理想狀態而實施的。控制系統使被控制對象趨于某種需要的穩定狀態。

機器人控制系統特點

機器人的控制技術是在傳統機械系統的控制技術的基礎上發展起來的，因此兩者之間并無根本的不同。但機器人控制系統也有許多特殊之處。其特點如下：

1、機器人控制系統本質上是一個非線性系統。引起機器人非線性因素很多，機器人的結構、傳動件、驅動元件等都會引起系統的非線性。

2、機器人控制系統是由多關節組成的一個多變量控制系統，且各關節間具有耦合作用。具體表現為某一個關節的運動，會對其他關節產生動力效應，每一個關節都要受到其他關節運動所產生的擾動。因此工業機器人的控制中經常使用前饋、補償、解耦和自適應等復雜控制技術。

3、機器人系統是一個時變系統，其動力學參數隨著關節運動位置的變化而變化。

4、較高級的機器人要求對環境條件、控制指令進行測定和分析，采用計算機建立龐大的信息庫，用人工智能的方法進行控制、決策、管理和操作，按照給定的要求，自動選擇最佳控制規律。

機器人控制系統的基本要求

從使用的角度講，機器人是一種特殊的自動化設備，對其控制有如下要求：

1、多軸運動的協調控制，以產生要求的工作軌跡。因為機器人的手部的運動是所有關節運動的合成運動，要使手部按照規定的規律運動，就必須很好地控制各關節協調動作，包括運動軌跡、動作時序的協調。

2、較高的位置精度，很大的調速范圍。除直角坐標式機器人外，機器人關節上的位置檢測元件通常安裝在各自的驅動軸上，構成位置半閉環系統。此外，由于存在開式鏈傳動機構的間隙等，使得機器人總的位置精準度降低，與數控機床比，約降低一個數量級。但機器人的調速范圍很大，通常超過幾千。這是由于工作時，機器人可能以極低的作業速度加工工件；空行程時，為提高效率，又能以極高的速度移動。

3、系統的靜差率要小，即要求系統具有較好的剛性。這是因為機器人工作時要求運動平穩，不受外力干擾，若靜差率大將形成機器人的位置誤差。

4、位置無超調，動態響應快。避免與工件發生碰撞，在保證系統適當響應能力的前提下增加系統的阻尼。

5、需采用加減速控制。大多數機器人具有開鏈式結構，其機械剛度很低，過大的加減速度會影響其運動平穩性，運動啟停時應有加減速裝置。通常采用勻加減速指令來實現。

6、各關節的速度誤差系數應盡量一致。機器人手臂在空間移動，是各關節聯合運動的結果，尤其是當要求沿空間直線或圓弧運動時。即使系統有跟蹤誤差，仍應要求各軸關節伺服系統的速度放大系數盡可能一致，而且在不影響穩定性的前提下，盡量取較大的數值。

7、從操作的角度看，要求控制系統具有良好的人機界面，盡量降低對操作者的要求。因此，在大部分的情況下，要求控制器的設計人員完成底層伺服控制器設計的同時，還要完成規劃算法，而把任務的描述設計成簡單的語言格式由用戶完成。

8、從系統的成本角度看，要求盡可能地降低系統的硬件成本，更多的采用軟件伺服的方法來完善控制系統的性能。