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机器人控制系统根据其控制方式可分为三类。
1.集控系统:用一台计算机实现全部控制功能，结构简单，成本低，但实时性差，难以扩展。这种结构常用于早期的机器人。
在基于PC的集中控制系统中，充分利用PC资源的开放性特点，可以实现良好的开放性:各种控制卡和传感器设备可以通过标准PCI插槽或通过标准串口和并口集成到控制系统中。
集控系统的优点是:硬件成本低，信息易于收集和分析，易于实现系统的控制，完整性和协调性好，基于PC的系统硬件扩展方便。
其缺点也很明显:系统控制缺乏灵活性，控制风险容易集中。一旦发生故障，影响面广，后果严重；由于工业机器人的实时性要求高，当系统计算大量数据时，会降低系统的实时性，系统对多任务的响应能力也会与系统的实时性发生冲突；此外，复杂的系统连接会降低系统的可靠性。
2.主从控制系统:主从处理器用于实现系统的所有控制功能。主CPU实现管理、坐标转换、轨迹生成和系统自诊断；所有关节的动作控制都是从CPU实现的。主从控制系统实时性好，适合高精度、高速控制，但系统扩展性差，维护困难。
3.分布式控制系统:根据系统的性质和模式，系统控制分为几个模块，每个模块有不同的控制任务和控制策略，每种模式可以是主从关系或对等关系。该方法实时性好，易于实现高速、高精度控制，易于扩展，并能实现智能控制。是目前比较流行的方式。
它的主要思想是“分散控制，集中管理”，即系统能全面协调分配其总体目标和任务，通过子系统的协调完成控制任务。整个系统在功能、逻辑和物理上是分散的，所以集散控制系统也称为分布式控制系统或分散控制系统。
在这种结构中，子系统由控制器和不同的被控对象或设备组成，所有子系统通过网络相互通信。分布式控制体系结构提供了一个开放、实时的机器人控制系统。两级控制常用于分布式系统。
两级分布式控制系统通常由上位机、下位机和网络组成。上位机可以进行不同的轨迹规划和控制算法，下位机可以进行插补细分和控制优化的研究与实现。上位机和下位机通过通信总线协同工作，通信总线可以是RS-232、RS-485、EEE-488和USB总线。
现在，以太网和现场总线技术的发展为机器人提供了更快、更稳定、更有效的通信服务。特别是生产现场使用的现场总线，实现了计算机测控设备之间的双向多节点数字通信，形成了一种新型的网络集成全分布式控制系统——现场总线控制系统。
在工厂生产网络中，可以通过现场总线连接的设备统称为“现场设备/仪器”。从系统论的角度来看，工业机器人作为工厂的生产设备之一，也可以归类为现场设备。
将现场总线技术引入机器人系统后，更有利于机器人在工业生产环境中的集成。
分布式控制系统的优点是:系统灵活性好，控制系统风险降低，多处理器分布式控制，有利于系统功能的并行执行，提高系统处理效率，缩短响应时间。
对于多自由度的工业机器人，集中控制可以很好地处理控制轴之间的耦合关系，并且可以很容易地进行补偿。然而，当重要官员的数量增加，使控制算法变得非常复杂时，其控制性能就会恶化。
此外，当系统中的轴数或控制算法变得复杂时，可能会导致系统的重新设计。相比之下，分布式体系结构的每个运动轴都由一个控制器处理，这意味着系统的轴间灾难更少，系统重构更高。
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