　　圖1示出了**類系統(tǒng)，即程序控制系統(tǒng)的方塊圖。圖中受控對象即是機械手。給機械手的每個運動自由度的傳動系統(tǒng)施加控制作用，就可控制機械手，控制裝置包括時間程序裝置、信息變換器（變換由時間程序裝置送來的信息）以及執(zhí)行裝置（它直接對機械手傳動裝置進行作用）。

程序控制系統(tǒng)

　　輸出量X表征受控對象的狀態(tài)。X是一個向量。它的各分量即是機器人機械手的各運動自由度的坐標。控制作用U簡稱控制，也是向量。控制作用由控制裝置加到受控對象（指機械手所有運動自由度）的輸入端。給定作用G簡稱給定。G包括輸出量X要求的（或給定的）變化規(guī)律X?（t）的信息。X?作為控制程序加給時間程序裝置。控制目的就是保證等式X（t）=X?（t）成立。這里X?是輸出量X的給定值，X?是以程序形式給定的時間函數(shù)。若機械手每個傳動裝置都完成實現(xiàn)相應(yīng)運動自由度的給定程序，則機械手就可以完全實現(xiàn)相應(yīng)運動自由度的給定程序，則機械手就可以完全復(fù)現(xiàn)所需求的空間運動。

　　程序控制機器人的典型實例是**代工業(yè)機器人，也就是幾乎所有現(xiàn)今業(yè)中采用的機器人。

　　編制程序（即圖1中的G）的方法有：

　　(1)按機械手給定軌跡的坐標來編制程序；

　　(2)按工業(yè)范圍內(nèi)軌跡的坐標形式來編制程序。這就要求把這些坐標變換成機械手運動自由度的實時坐標。這種變換是由圖1所示的變換器完成的；

　　(3)按標準的操作名稱（必須把完成操作的實際條件具體化）來編制程序，或者按操作順序來編制程序。這時，機器人控制裝置根據(jù)G值能夠自動計算出運動軌跡。為此，相應(yīng)地要求有比較復(fù)雜的信息交換器（見圖1），甚至要用電子計算機。這時，可以在機器人開始操作之前進行軌跡計算，也可以在機器手傳動裝置執(zhí)行程序的過程中進行計算。但是，這種計算應(yīng)比機械手執(zhí)行程序提前一定的時間。

　　有兩種計算機軌跡的方法，求**解的方法和在給定的范圍內(nèi)求出一個允許解的簡單方式。

　　編制程序的方法不同，程序控制系統(tǒng)也不同。在一些控制系統(tǒng)中，通過計算機械手的運動軌跡來編制程序（可以在機器人之外計算運動軌跡，然后往時間程序裝置中順序地輸入程序；也可以在機器人本身的控制裝置內(nèi)進行運動軌跡的計算）。在另外一些程序控制系統(tǒng)中，用示教法編制程序。所謂示教法就是：操作人員手控機器人或者是機器人的機械手由操作人員手動，使機械手產(chǎn)生機械位移，此時機器人完成所要求的動作，并把產(chǎn)生這個動作的控制作用（即信號）U記錄下來。

　　按運動自由度的運動形式，系統(tǒng)可分為連續(xù)運動系統(tǒng)和離散運動。連續(xù)運動系統(tǒng)中每一個運動自由度的運動軌跡是連續(xù)的。離散運動系統(tǒng)中每一個運動自由度的運動是由程序給定的、不連續(xù)的、有限的點位序列。

　　完成連續(xù)運動的系統(tǒng)稱為輪廓式控制系統(tǒng)。完成離散控制運動的系統(tǒng)稱為點位式控制系統(tǒng)。循環(huán)控制系統(tǒng)是點位式系統(tǒng)的最簡單方案。在這種系統(tǒng)中，機械手每個運動自由度的每一個坐標的程序點數(shù)目是起點和終點，有時再多幾個中間點。現(xiàn)時的點位系統(tǒng)能夠保證每個運動自由度由幾十個，甚至上百個程序點。

　　當一個機器人的每個運動自由度采用不同類型的控制系統(tǒng)時，這種系統(tǒng)稱為復(fù)合控制系統(tǒng)。

　　程序控制系統(tǒng)是最簡單的系統(tǒng)。但是，只有在完成操作（在要求的精度范圍內(nèi)完成操作）的整個工作期間，工作條件完全確定和不變的情況下，才能采用這種系統(tǒng)。工作條件指的是外界環(huán)境、機器人本身的情況及控制目的。控制目的在機器人開始工作之前就應(yīng)該完全確定下來。

　　機器人的程序控制系統(tǒng)可以是連續(xù)作用的或離散作用的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。在閉環(huán)系統(tǒng)中輸出量X有反饋（如圖1中虛線所示）。在連續(xù)作用的系統(tǒng)中，不僅時間程序裝置，而且機器人的所有其它裝置都應(yīng)是連續(xù)作用的。