Bir kontrol ünitesi, robotun çalışmasını yönetir. Sensörleri okur, algoritmaları çalıştırır ve aktüatörlere komutlar gönderir. Beyindir, ya da en azından kararları eyleme dönüştüren beyin bölümüdür.

Kontrolcüler, tek bir eklem üzerindeki minik mikrodenetleyicilerden, düzinelerce ekseni koordine eden endüstriyel PC'lere kadar çeşitlilik gösterir. Bir drone uçuş kontrolcüsü, uçağı saniyede yüzlerce kez dengeler. Bir robot kol kontrolcüsü, yörüngeleri planlar, sınırları uygular ve bir görüntü işleme sistemiyle iletişim kurar. Donanım, özel bir devre kartı, bir PLC veya gerçek zamanlı yazılım çalıştıran standart bir bilgisayar olabilir.

Bir kontrol cihazının yaptığı şey

• Sensör girişlerini belirli aralıklarla okur.
• PID veya model tabanlı öngörücü kontrol gibi kontrol döngülerini çalıştırır.
• Aktüatörlere konum, hız veya tork komutları gönderir.
• Güvenlik izleme ve acil durdurma işlemlerini gerçekleştirir.
• Ağlar üzerinden diğer sistemlerle iletişim kurar.

Gerçek zamanlı performans çok önemlidir. Geç tepki veren bir kontrolcü, salınımlara, kararsızlığa veya çökmelere neden olabilir. Belirli zamanlama, ham hızdan daha önemlidir. Bu nedenle birçok robot, genel amaçlı bilgisayarlar yerine gerçek zamanlı işletim sistemleri veya özel mikrodenetleyiciler kullanır. Güvenlik de kontrolcüde bulunur. Eklem sınırlarını uygular, arızaları izler ve bir sorun olduğunda robotu güvenli bir duruma getirir. İyi bir kontrolcü, her şey yolunda gittiğinde görünmez, gitmediğinde ise kararlıdır.