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 對于工業(yè)機(jī)器人而言，從控制算法的處理方式來看，可分為串行、并行兩種結(jié)構(gòu)類型。

  1.串行處理結(jié)構(gòu)

所謂的串行處理結(jié)構(gòu)是指機(jī)器人的控制算法是由串行機(jī)來處理的。對于這種類型的控制器，從計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)、控制方式來劃分，又可分為以下幾種：

  (1)單CPU結(jié)構(gòu)、集中控制方式

用一臺功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全部控制功能。在早期的機(jī)器人中就采用這種結(jié)構(gòu)，但控制過程中需要許多計(jì)算(如坐標(biāo)變換)，因此這種控制結(jié)構(gòu)速度較慢。

   (2)二級CPU結(jié)構(gòu)、主從式控制方式  

一級CPU為主機(jī)，完成系統(tǒng)管理、機(jī)器人語言編譯和人機(jī)接口功能，同時也利用它的運(yùn)算能力完成坐標(biāo)變換、軌跡插補(bǔ)，并定時地把運(yùn)算結(jié)果作為關(guān)節(jié)運(yùn)動的增量送到公用內(nèi)存，供二級CPU讀?。欢塁PU完成全部關(guān)節(jié)位置數(shù)字控制。這類系統(tǒng)的兩個CPU總線之間基本沒有聯(lián)系，僅通過公用內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，是一個松耦合的關(guān)系，對采用更多的CPU進(jìn)一步分散功能是很困難的。日本于20 世紀(jì)70年代生產(chǎn)的Motoman機(jī)器人(5關(guān)節(jié)，直流電機(jī)驅(qū)動)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就屬于這種主從式結(jié)構(gòu)。

   (3)多CPU結(jié)構(gòu)、分布式控制方式

目前，普遍采用這種上、下位機(jī)二級分布式結(jié)構(gòu)，上位機(jī)負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)管理以及運(yùn)動學(xué)計(jì)算、軌跡規(guī)劃等下位機(jī)由多CPU組成，每個CPU控制一個關(guān)節(jié)運(yùn)動，這些CPU和主控機(jī)的聯(lián)系是通過總線形式的緊耦合。這種結(jié)構(gòu)的控制器工作速度和控制性能明顯提高。但這些多CPU系統(tǒng)共有的特征都是針對具體問題而采用的功能分布式結(jié)構(gòu)，即每個處理器承擔(dān)固定任務(wù)。目前世界上大多數(shù)商品化機(jī)器人控制器都是這種結(jié)構(gòu)。

  上述串行控制系統(tǒng)存在一個共同的弱點(diǎn)：計(jì)算負(fù)擔(dān)重、實(shí)時性差。所以，大多采用離線規(guī)劃和前饋補(bǔ)償解耦等方法來減輕實(shí)時控制中的計(jì)算負(fù)擔(dān)。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行中受到干擾時其性能將受到影響，更難以保證高速運(yùn)動中所要求的精度指標(biāo)。