工业中应用的机器人控制系统一般采用二级控制方式，其中工控机充当主控制器，用于整个控制流程的协调与调度，第二级控制器用于喷涂机器人的运动控制。一种工控机加DSP的控制模式，工控机充当一级控制器，负责系统管理，机器人语言编译与人机接口等功能;DSP充当二级控制器，主要负责机器人的运动控制，包括了机器人运动正逆解运算、插补运算、关节的位置控制等功能。工控机与DSP不直接进行通讯，通过公用内存交换数据，工控机与DSP均可从该内存中读取数据，以达到通讯的目的。
当前比较通用的是工控机加上运动控制卡的模式，即将运动控制卡插入工控机的PCI插槽中，工控机与运动控制卡之间通过PCI总线进行通讯。工控机负责系统的文件管理、系统参数设置、机器人语言的解释、示教检查、系统程序的协调调度、故障诊断、机器人运动学正逆解与插补运算等功能。运动控制卡只担负机器人的运动控制功能，增强了机器人运动的实时性。人机接口功能由插在工控机上专用的I/O卡来完成，I/O卡将设备运行状况、行程限位开关等信息以开关量的形式实时反馈给工控机，工控机根据读取到的信息做出相应的反应。示教盒与主机通过RS232总线进行通讯。控制系统硬件结构通常包括了工控机、运动控制卡、I/O卡、示教盒、伺服电机等部件。
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