控制器负责管理机器人的运行。它读取传感器数据、运行算法并向执行器发送指令。它就像机器人的大脑，或者至少是将决策转化为行动的那部分大脑。

控制器种类繁多，从单个关节上的微型控制器到协调数十个轴的工业PC，应有尽有。无人机飞行控制器每秒可稳定飞行器数百次。机械臂控制器负责规划轨迹、设定限制并与视觉系统通信。硬件可以是定制电路板、PLC或运行实时软件的标准计算机。

控制器的作用

• 按固定时间间隔读取传感器输入。
• 运行PID控制或模型预测控制等控制回路。
• 向执行器发送位置、速度或扭矩指令。
• 负责安全监控和紧急停止。
• 通过网络与其他系统通信。

实时性能至关重要。响应迟缓的控制器会导致振荡、不稳定甚至碰撞。确定性的时序比单纯的速度更重要。因此，许多机器人使用实时操作系统或专用微控制器，而不是通用计算机。控制器也是安全的关键所在。它负责执行关节限位、监控故障，并在出现问题时将机器人置于安全状态。优秀的控制器在一切正常时几乎感觉不到它的存在，而在出现故障时则能果断地做出反应。