机器人控制管理系统是机器人的重要组成部分，用于对操作机的控制，以完成特定的工作任务，其基本功能如下：

  1、记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产的基本工艺有关的信息。

  2、示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种。

  7、位置伺服功能：机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。

  8、故障诊断安全保护功能：运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。

  1、控制计算机：控制管理系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32位、64位等如奔腾系列CPU以及别的类型CPU。

  2、示教盒：示教机器人的工作轨迹和参数设定，以及所有人机交互操作，有自己独立的CPU以及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。

  7、传感器接口：用于信息的自动检验测试，实现机器人柔顺控制，一般为力觉、触觉和视觉传感器。

  10、通信接口：实现机器人和别的设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。

  1）Ethernet接口：可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC通信，数据传输速率高达10Mbit/s，可直接在PC上用windows库函数进行应用程序编程之后，支持TCP/IP通信协议，通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。

  1、程序控制管理系统：给每一个自由度施加一定规律的控制作用，机器人就可实现要求的空间轨迹。

  2、自适应控制管理系统：当外界条件变化时，为保证所要求的品质或为了随着经验的积累而自行改善控制品质，其过程是基于操作机的状态和伺服误差的观察，再调整非线性模型的参数，一直到误差消失为止。这种系统的结构和参数能随时间和条件自动改变。

  3、人工智能系统：事先无法编制运动程序，而是要求在运动过程中根据所获得的周围状态信息，实时确定控制作用。

  6、控制总线：国际标准总线控制管理系统。采用国际标准总线作为控制管理系统的控制总线，如VME、MULTI-bus、STD-bus、PC-bus。

  7、自定义总线控制系统：由生产厂商自行定义使用的总线作为控制管理系统总线、编程方式：物理设置编程系统。由操作者设置固定的限位开关，实现起动，停车的程序操作，只能用于简单的拾起和放置作业。

  9、在线编程：通过人的示教来完成操作信息的记忆过程编程方式，包括直接示教模拟示教和示教盒示教。

  1）集中控制管理系统(CentralizedControlSystem)：用一台计算机实现全部控制功能，结构相对比较简单，成本低，但实时性差，难以扩展，在早期的机器人中常采用这种结构，其构成框图，如图2所示。

  基于PC的集中控制管理系统里，充分的利用了PC资源开放性的特点，能轻松实现很好的开放性：多种控制卡，传感器设备等都可以通过标准PCI插槽或通过标准串口、并口集成到控制管理系统中。集中式控制系统的优点是：硬件成本较低，便于信息的采集和分析，易于实现系统的最优控制，整体性与协调性较好，基于PC的系统硬件扩展较为方便。

  其缺点也显而易见：系统控制缺乏灵活性，控制危险容易集中，如果出现故障，其影响面广，后果严重；由于工业机器人的实时性要求很高，当系统来进行大量数据计算，会降低系统实时性，系统对多任务的响应能力也会与系统的实时性相冲突；此外，系统连线复杂，会降低系统的可靠性。

  2）主从控制管理系统：采用主、从两级处理器实现系统的全部控制功能。主CPU实现管理、坐标变换、轨迹生成和系统自诊断等：从CPU实现所有关节的动作控制。其构成框图，如图3所示。主从控制方式系统实时性较好，适于高精度、高速度控制，但其系统扩展性较差，维修困难。

  3）分散控制管理系统(DistributeControlSystem)：按系统的性质和方式将系统控制分成几个模块，每一个模块各有不同的控制任务和控制策略，各模式之间可以是主从关系，也可以是平等关系。这种方式实时性好，易于实现高速、高精度控制，易于扩展，可实现智能控制，是目前流行的方式。

  其主要思想是“分散控制，集中管理”，即系统对其总体目标和任务能够直接进行综合协调和分配，并通过子系统的协调工作来完成控制任务，总系统在功能、逻辑和物理等方面都是分散的，所以DCS系统又称为集散控制管理系统或分散控制管理系统。这种结构中，子系统是由控制器和不同被控对象或设备构成的，各个子系统之间利用互联网等相互通讯。分布式控制结构提供了一个开放、实时、精确的机器人控制管理系统。分布式系统中常采用两级控制方式。

  两级分布式控制系统通常由上位机、下为机和网络组成。上位机能够直接进行不同的轨迹规划和控制算法，下位机进行插补细分、控制优化等的研究和实现。上位机和下位机通过通讯总线相互协调工作，这里的通讯总线以及USB总线等形式。

  现在，以太网和现场总线技术的发展为机器人提供了更快速、稳定、有效的通讯服务。尤其是现场总线，它应用于生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向多结点数字通信，从而形成了新型的网络集成式全分布控制管理系统—现场总线控制管理系统FCS(FiledbusControlSystem)。

  在工厂生产网络中，将能够最终靠现场总线连接的设备统称为“现场设备/仪表”。

  从系统论的角度来说，工业机器人作为工厂的生产设备之一，也可以归纳为现场设备。在机器人系统中引入现场总线技术后，更加有助于机器人在工业生产环境中的集成。

  对于具有多自由度的工业机器人而言，集中控制对各个控制轴之间的藕合关系处理得很好，可以很简单的进行补偿。但是，当轴的数量增加到使控制算法变得很复杂时，其控制性能会恶化。而且，当系统中轴的数量或控制算法变得很复杂时，可能会导致系统的重新设计。与之相比，分布式结构的每一个运动轴都由一个控制器处理，这在某种程度上预示着，系统有较少的轴间祸合和较高的系统重构性。