機器人控制器是機器人控制系統的核心大腦。控制器的主要任務是對機器人的正向運動學、逆向運動學求解，以實現機器人的操作空間坐標和關節空間坐標的相互轉換，完成機器人的軌跡規劃任務，實現高速伺服插補運算、伺服運動控制。機器人控制器由機器人控制器硬件和機器人控制器軟件組成。機器人控制器的軟件部分是工業機器人的“心臟”，隨著科技的發展，工業機器人從下位機到上位機的應用軟件方面都有了不同程度的研究成果。
控制器的市場份額基本和機器人保持一致，國內企業控制器尚未形成較大市場份額。控制器、軟件與本體一樣，一般由機器人廠家自主設計研發。目前國外主流機器人廠商的控制器均為在通用的多軸運動控制器平臺基礎上進行自主研發，各品牌機器人均有自己的控制系統與之匹配。因此控制器的市場份額基本和機器人保持一致，國內企業控制器尚未形成市場競爭優勢。
國內企業機器人控制器產品已經較為成熟，是機器人產品中與國外產品差距最小的關鍵零部件，國內控制器與國外產品存在的差距主要在控制算法和二次開發平臺的易用性方面。控制系統的開發涉及較多的核心技術，包括硬件設計，底層軟件技術，上層功能應用軟件等，隨著技術和應用經驗的積累，國內機器人控制器所采用的硬件平臺和國外產品相比并沒有太大差距，差距主要體現在控制算法和二次開發平臺的易用性方面。
未來幾年中國國產機器人將得到快速發展，國產機器人控制器應用市場面臨較好的發展契機，尤其是在運動控制領域深耕多年的企業。機器人軸數越多，對控制器性能要求也越高：機器人自由度的高低取決于其可移動的關節數目，關節數愈多，自由度越高，位移精準度也越高，其所使用的伺服電機數量就相對較多，即越精密的工業型機器人所用的伺服電機數量愈多。
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