1. 工業機器人的系統結構
一臺通用的工業機器人，一般由三個相互關聯的部分組成：機械手總成、控制器、示教器系統，如下圖所示。
機械手總成
機械手總成是機器人的執行機構，它由驅動器、傳動機構、手臂、關節、未端執行器以及內部傳感器等組成。它的任務是精確地保證未端執行器所要求的位置、姿態和實現其運動。
控制器
控制器是機器人的神經中樞。它由計算機硬件、軟件和一些專用電路構成，其軟件包括控制器系統軟件、機器人專用語言、機器人運動學和動力學軟件、機器人控制軟件、機器人自診斷和自我保護功能軟件等，它可處理機器人過程中的全部信息和控制其全部動作。
示教系統
示教系統是機器人與人的交互接口，在示教過程中，它將控制機器人的全部動作，并將其全部信息送入控制器的存儲器中，它實質上是一個專用的智能終端。
2. 工業機器人的工作原理
現在廣泛應用的工業機器人都屬于第一代機器人，它的基本工作原理是示教再現。
示教也稱導引，即由用戶引導機器人，一步步將實際任務操作一遍，機器人在引導過程中自動記憶示教的每個動作的位置、姿態、運動參數、工藝參數等，并自動生成一個連續執行全部操作的程序。完成示教后，只需給機器人一個啟動命令，機器人將精確地按示教動作，一步步完成全部操作，這就是示教與再現。
機器人手臂的運動
機器人的機械臂是由數個剛性桿體和旋轉或移動的關節連接而成，是一個開環關節鏈，開鏈的一端固接在基座上，另一端是自由的，安裝著未端執行器（如焊槍），在機器人操作時，機器人手臂前端的未端執行器必須與被加工工件處于相適應的位置和姿態，而這些位置的姿態是由若干個臂關節的運動所合成的。
因此，機器人運動控制中必須要知道機械臂各關節變量空間和未端執行器的位置和姿態之間的關系，這就是機器人運動學模型。一臺機器人機械臂的幾何結構確定后，其運動學模型即可確定，這是機器人運動控制的基矗
機器人軌跡規劃
機器人機械手尾端不從起點的位置和姿態到終點的位置和姿態的運動軌跡空間曲線叫路徑。軌跡規劃的任務是用一種函數來“內插”或“逼近”給定的路徑，并沿時間軸產生一系列“控制設定點”，用于控制機械手運動。目前常用的軌跡規劃方法有空間關節插值法和迪卡兒空間規劃兩種方法。
機器人機械手的控制
當一臺機器人機械手的動態運動方程已給定，它的控制目的就是按預定性能要求保持機械手的動態響應。但是由于機器人機械手的慣性力、耦合反應力和重力負載都隨運動空間的變化而變化，因此要對它進行高精度、高速度、高動態品質的控制是相當復雜而困難的。目前工業機器人上采用的控制方法是把機械手上每一個關節都當作一個單獨的伺服機構，即把一個非線性的、關節間耦合的變負載系統，簡化為線性的非耦合單獨系統。
