码垛机器人的控制系统主要包括软件控制系统和硬件控制系统，在现代码垛机器人系统设计中，硬件控制系统多采用模块化的形式，且总体结构采用了分布式控制结构。
上位机采用普通工业控制计算机，主要处理系统的监控和作业管理，如示教盒控制、显示服务、坐标转换、自动加减速计算等。根据使用者的命令和动作程序语句的要求进行轨迹规划、插补运算及坐标变换，计算出各轴电机的位置，并接收根据下一级的反馈信号和外传感器的信号，判断任务的执行情况和环境状态，然后向下一级各关节位置伺服系统传送一次与设定点相应的位置更新值，实现对各关节运动的协调和控制作用。
下位机采用DSP控制器和PLC可编程逻辑控制器，DSP控制器即为所采用的PMAC104运动控制卡，主要是执行实时运动学计算、轨迹规划、插补计算、伺服控制等，不断地读取各轴编码器的脉冲量，计算机器人的现行位置，并用软件方法与给定位置进行比较，对偏差进行PID调节，而PLC主要处理机器人周边外围设备的控制，如机器人手爪气动吸盘，周边各种输送机的监控等。
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