控制系统的任务是根据机械手的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机械手的执行机构完成固定的运动和功能，若工业机械手不具备信息反馈特征，则为开环控制系统，若具备信息反馈特征则为闭环控制系统。
工业机械手的控制系统主要由主控计算机和关节伺服控制器组成，上面主控计算机主要根据作业要求完成编程，并发出指令控制各伺服驱动装置使各杆件协调工作。关节伺服控制器用于实现驱动单元的伺服控制，轨迹插补计算，以及系统状态监测。机械手的测量单元一般为安装在执行部件中的位置检测元件(如光电编码器)和速度检测元件(如测速电机).这些检测量反馈到控制器中或者用于闭环控制、监测、进行示教操作。人机接口除了包括一般的计算机键盘、鼠标外，通常还包括手持控制器(示教盒)通过手持控制器可以对机械手进行控制和示教操作。
工业机械手通常具有示教再现和位置控制两种方式。示教再现控制就是操作人员通过示教装置把作业程序内容编制成程序，输入记忆装置中，在外部给出启动合令后，机械手从记忆装置中读出信息并送到控制装置，发出控制信号，由驱动机构业机械手与一般自动化机机械手的运动，在一定精度范围内。按照记忆装置中的内容完成给定的动作。实质上，工业机械手与一般自动化机械的最大区别就是它具有“示教”再现“功能，因而表面出通用、灵活的“柔性”特点。
工业机械手的位置控制方式有点位控制和连续路径控制两种。其中，点位控制方式只关心机械手末端执行的起点和终点位置，而不关心这两点之间的运动轨迹，这种控制方式或完成无障碍条件下的点焊、上下料、搬运等操作。连续路径控制方式不仅要求机械手以一定的精度达到目标点，而且对移动轨迹也有一定的精度要求，如机械手喷漆、弧焊点操作。实质上这种控制方式是以点位控制方式为基础，在第两点之间有满足精度要求的位置轨迹插补算法实现轨迹连续化的。
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