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工業機器人係統由三大部分六個子係統組成。三大部分是：機械部分、傳感部分、控製部分。六個子係統是：驅動係統、機械結構係統、感受係統、機器人—環境交互係統、人—機交互係統、控製係統。
驅動係統，要使機器人運作起來，各需各個關節即每個運動自由度安置傳動裝置。這就是驅動係統。驅動係統可以是液壓傳動、氣壓傳動、電動傳動、或者把它們結合起來應用綜合係統，可以是直接驅動或者通過同步帶、鏈條、輪係、諧波齒輪等機械傳動機構進行間接傳動。
機械結構傳動，工業機器人的機械結構係統由機座、手臂、末端操作器三大部分組成，每一個大件都有若幹個自由度的機械係統。若基座不具備行走機構，則構成行走機器人；若基座不具備行走及彎腰機構，則構成單機器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件，它可以是二手指或多手指的手抓，也可以是噴漆槍、焊具等作業工具。
感受係統,由內部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成，用以獲得內部和外部環境狀態中有意義的信息。智能傳感器的使用提高了機器人的機動性、適應性和智能化的水準。人類的感受係統對感知外部世界信息是極其靈巧的，然而，對於一些特殊的信息，傳感器比人類的感受係統更有效。
機器人—環境交互係統,是現代工業機器人雨外部環境中的設備互換聯係和協調的係統。工業機器人與外部設備集成為一個功能單元，如加工單元、焊接單元、裝配單元等。當然，也可以是多台機器人、多台機床或設備、多個零件存儲裝置等集成為一個去執行複雜任務的功能單元。
人工交換係統,是操作人員與機器人控製並與機器人聯係的裝置，例如，計算機的標準終端，指令控製台，信息顯示板，危險信號報警器等。該係統歸納起來分為兩大類：指令給定裝置和信息顯示裝置。
控製係統的任務是根據機器人的作業指令程序以及傳感器反饋回來的信號支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能。假如工業機器人不具備信息反饋特征，則為開環控製係統；若具備信息反饋特征，則為閉環控製係統。根據控製原理，控製係統可分為程序控製係統、適應性控製係統和人工智能控製係統。根據控製運行的形式，控製係統可分為點位控製和軌跡控製。
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