Um controlador gere o funcionamento de um robô. Lê os sensores, executa algoritmos e envia comandos para os atuadores. É o cérebro, ou pelo menos a parte do cérebro que transforma as decisões em ações.

Os controladores variam desde minúsculos microcontroladores numa única articulação até PCs industriais que coordenam dezenas de eixos. Um controlador de voo de drone estabiliza a aeronave centenas de vezes por segundo. Um controlador de braço robótico planeia trajetórias, impõe limites e comunica com um sistema de visão. O hardware pode ser uma placa personalizada, um PLC (Programmable Logic Controller) ou um computador padrão que executa software em tempo real.

O que faz um controlador

• Lê os sinais dos sensores a intervalos fixos.
• Executa circuitos de controlo como PID ou controlo preditivo baseado em modelo.
• Envia comandos de posição, velocidade ou binário para os atuadores.
• Responsável pela monitorização de segurança e paragens de emergência.
• Comunica com outros sistemas através de redes.

O desempenho em tempo real é crucial. Um controlador que responde com atraso pode causar oscilações, instabilidade ou falhas. A precisão temporal é mais importante do que a velocidade bruta. É por isso que muitos robôs utilizam sistemas operativos de tempo real ou microcontroladores dedicados em vez de computadores de uso geral. O controlador é também responsável pela segurança. Impõe limites às articulações, monitoriza falhas e leva o robô a um estado seguro quando algo corre mal. Um bom controlador é invisível quando tudo funciona e decisivo quando algo falha.