Les principaux systèmes de contrôle d'un robot sont les suivants: système embarqué, automate programmable et/ou ordinateur. 1- Dans le cas d'un système embarqué, le processeur qui gère le robot est à l'intérieur du robot. 2- Un automate programmable est un dispositif qui gère un ou plusieurs robots et remplace les boîtes traditionnelles de relais; il comporte souvent un clavier qui en permet la programmation, mais aussi un port de communication qui permet de le programmer à partir d'un ordinateur. En temps réel, il communique avec les actionneurs, les capteurs, les autres automates programmables et un ou plusieurs ordinateurs pour permettre le suivi de ses activités. 3- Pour qu'un ordinateur puisse contrôler directement un robot, il doit être muni d'une interface robotique et d'un système d'exploitation qui permet le temps réel. Pour comprendre le temps réel, il suffit d'observer le mouvement du curseur par rapport au mouvement de la souris. Un défaut de temps réel peut être constaté lorsque le curseur s'immobilise, malgré le mouvement de la souris. Dans le cas d'une souris, c'est ennuyeux. Dans le cas d'un chariot de 50 tonnes rempli de métal en fusion, c'est gênant.

Les tâches que le ou les processeurs d'un robot doivent accomplir se situent à plusieurs niveaux. 1- Au niveau machine, le processeur doit être en mesure d'analyser les données qui lui viennent des capteurs, en fonction par exemple des seuils, il doit donner aux actionneurs des commandes comptatibles avec leurs contraintes physiques, exemple un PID, et il doit gérer les différents canaux de communication. 2- Au niveau des primitives robotiques, le processeur doit coordonner les mouvements du robot en fonction de ses contraintes spécifiques, par exemple la limite des axes d'un bras, et en fonction des contraintes de son environnement, par exemple la vitesse d'un convoyeur. 3- Au niveau des tâches à accomplir, le processeur doit exécuter les différents processus de base, par exemple "saisir une pièce", séquentiellement ou simultanément selon les besoins, mais de toutes manières en temps réel. 4- Au niveau de la gestion du système, le processeur doit gérer la sécurité et prendre les dispositions qui s'imposent, il doit aviser l'opérateur de l'avancement des opérations et l'alerter d'un fonctionnement anormal, et enfin, il doit générer des compte-rendus.

Plusieurs dispositifs peuvent être utilisés pour programmer et gérer un robot. 1- Par exemple, pour programmer un robot-peintre, un peintre exécute la tâche une ou plusieurs fois à l'aide d'un fusil dont les moindres mouvements sont enregistrés. Par la suite, le robot n'a qu'à répéter ces opérations. 2- Pour programmer un robot-soudeur, un soudeur positionne l'électrode-robotisé aux différents points de contact à l'aide d'un contrôleur de robot et commande au robot d'enregistrer ces points. Par la suite, le robot calculera sa propre trajectoire pour se rendre à ces points. 3- Un robot peut aussi être programmé à l'aide d'extensions de langages généraux ou à l'aide de langages robotiques, mais souvent, les constructeurs fournissent avec leur robot un langage d'application adapté à ses particularités.

Pour gérer un robot il est utile d'en créer une représentation graphique fonctionnelle. Cette représentation permet à l'automaticien de programmer le robot en mode graphique et elle permet à l'opérateur de le configurer, de l'initialiser et de le piloter au besoin. Les simulations suivantes sont présentées dans ce panorama interactif de la robotique: Les principes de base de l'automatisation. Une simulation d'un passage à niveau. Une simulation d'un bras robotique muni d'une électrode de soudage. Une simulation d'une micro-usine de recyclage des matériaux. Une simulation d'un théâtre robotique. Une simulation d'un groupe d'ascenseurs. Une simulation de sondes auto-positionnées.