機(jī)器人的結(jié)構(gòu)采用空間開(kāi)鏈接結(jié)構(gòu)，其各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的，為了實(shí)現(xiàn)末端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，需要多關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。所以，機(jī)器人控制系統(tǒng)要比普通的控制系統(tǒng)復(fù)雜得多，具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1、機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制與結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)密切相關(guān)。機(jī)器人手爪的狀態(tài)可以在各種坐標(biāo)下進(jìn)行描述，根據(jù)需要選擇不同的參考坐標(biāo)系并做適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)變換;
2、經(jīng)常要求解運(yùn)動(dòng)的正問(wèn)題和逆問(wèn)題，除此之外還要考慮慣性力、外力(包括重力)、哥氏力、向心力的影響。
3、一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人也至少有3~5個(gè)自由度，比較復(fù)雜的機(jī)器人有十幾個(gè)，甚至幾十個(gè)自由度。每個(gè)自由度一般包含一個(gè)伺服機(jī)構(gòu)，它們必須協(xié)調(diào)起來(lái)，組成一個(gè)多變量控制系統(tǒng)。
4、把多個(gè)獨(dú)立的伺服系統(tǒng)有機(jī)地協(xié)調(diào)起來(lái)，使其按照人的意志行動(dòng)，甚至賦予機(jī)器人一定的智能，這個(gè)任務(wù)只能是由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。因此，機(jī)器人控制系統(tǒng)必須是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
5、描述機(jī)器人狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)非線(xiàn)性模型，隨著狀態(tài)的不同和外力的變化，其參數(shù)也在變化，各變量之間還存在耦合。
6、機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)不同的方式和路徑來(lái)完成，因此，存在一個(gè)“最優(yōu)”的問(wèn)題。較高級(jí)的機(jī)器人可以用人工智能的方法，用計(jì)算機(jī)建立起龐大的信息庫(kù)，借助信息庫(kù)進(jìn)行控制、決策、管理和操作。
傳統(tǒng)的自動(dòng)機(jī)械是以自身的動(dòng)作未重點(diǎn)，而工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)更著重本體與操作對(duì)象的互相關(guān)系。
所以，機(jī)器人控制系統(tǒng)是一個(gè)與運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理密切相關(guān)的、有耦合的、非線(xiàn)性的多變量控制系統(tǒng)。隨著實(shí)際工作情況的不同，可以有各種不同的控制方式，從簡(jiǎn)單的編程自動(dòng)化、微處理機(jī)控制到小型計(jì)算機(jī)控制等等。
