控制器由硬件及软件两部分组成。
控制器硬件核心在于芯片，为了保证控制系统具有足够的计算与存储能力，目前工业机器人控制器多采用计算能力较强的ARM 系列、DSP 系列、Intel 等系列芯片。
软件包括操作系统和算法库两部分。
机器人的操作系统对实时性有较高要求，例如Windows和Linux等通用操作系统都不是实时操作系统，工业机器人有专用操作系统包括VxWorks（嵌入式实时操作系统）、Windows CE、嵌入式Linux、μC/OS-Ⅱ以及通用ROS 平台等，其中Windows CE、嵌入式Linux、μC/OS-Ⅱ以及通用ROS 平台为使用较多的开源操作系统。
其中VxWorks在军事和工业应用较多，例如被应用于战斗机和火箭上。
品牌
操作系统构成
应用编程语言
abb
VxWorks
Rapid
kuka
Windows+VxWorks
KUKA ROBOT language
fanuc
fanuc自研
KAREL
算法库又包括底层算法库以及应用工艺算法。
底层算法库的运动学控制算法即规划运动点位，负责控制工业机器人末端执行器按照规定的轨迹达到指定地点。动力学算法负责识别每一个姿态下机身负载物的转动惯量，使其保持最优化输出的状态。
现在驱控一体化是轻载型工业机器人的主要方向，基于现场总线的控制系统由控制模块、驱动模块和示教模块三部分组成，三者间的信号传输由电缆或网线完成。
二、严谨的abb机器人
abb具有PC SDK开发接口，方便开发。而且文档非常丰富，不管是内容的充实度还是排版都易于让人学习。
ABB现款IRC5的主控制器采用了x86架构。
运行VxWorks系统，负责机器人任务规划、外部通信、参数配置等上层任务。
伺服驱动部分由单独的Axis Computer完成，配备独立的放大模块。
示教器FlexPendant采用Arm+WinCE的方案，通过TCP/IP与主控制器Main Controller通信。
系统稳定、算法强大；碰撞检测灵敏，为预防硬件损害起到很大作用；低温运行正常。不过价格相应的稍贵。
三、时尚的kuka机器人
KUKA的新一代控制器称为KR C4，其采用了软PLC的方案。该方案由KW公司提供，软PLC由IDE部分（被称为Multiprog）和Runtime（被称为ProConOS）组成。
ProConOS由C#开发。ProConOS Runtime同样运行在VxWorks之上，它们安装在控制器硬件中，其硬件采用了Intel双核CPU。
低于0摄氏度，会有开不了机的情况，故障率稍高，无开放的接口。
四、统一的fanuc机器人
FANUC的数控伺服系统
FANUC的机器人
FANUC的机床
FANUC通过它偏低的价格、超高的利润率（20%以上），证明了专注和产业链整合的力量。虽说无开放的接口，不过产品丰富，可以提供70多个选项包，平台统一。
但有点不爽的是，FANUC开放的文档太少了，偏保守，不利于用户学习。
FANUC 机器人的KAREL系统由机器人，控制器和系统软件组成。它使用KAREL编程语言编写的程序来完成工业任务。
配备KAREL的系统 R-30iA 控制器可与各种机器人模型配合使用，以处理各种应用。这意味着常见的操作，编程和故障排除程序以及更少的备件。
KAREL系统扩展到包括全系列支持产品，如整体视觉，离线编程和特定于应用的软件包。