從機器人控制的處理方式來(lái)看，其控制結構一般可以分為串行和并行兩種結構 類(lèi)型 。

(1)串行控制結構。是指機器人的控制算法是由串行計算機來(lái)處理。這種類(lèi)型的控制器從計算機結構、控制方式又可分為以下幾種89]。

① 單CPU 結構、集中控制方式。用一臺功能較強的計算機實(shí)現全部控制功能。

② 二 JCPU 結構、主從式控制方式。 一JCPU 為主機，擔當系統管理、編譯和人機 接口功能，同時(shí)也完成坐標變換、軌跡插補，定時(shí)地把運算結果作為關(guān)節運動(dòng)的增量送到 公用內存，供二J CPU 讀��；二J CPU 完成全部關(guān)節位置數字控制。

③ 多CPU 結構、分布式控制方式。目前大多數商品化機器人控制器都是這種結構。 它主要采用上、下位機二J分布式結構，上位機負責整個(gè)系統管理以及運動(dòng)學(xué)計算和軌 · 跡規劃等。下位機由多CPU 組成，每個(gè)CPU 控制一個(gè)關(guān)節運動(dòng)，這些 CPU 和主控機聯(lián) 系是通過(guò)總線(xiàn)形式的緊耦合。

上述三類(lèi)控制器都是采用串行方式來(lái)計算機器人的控制算法。它們存在的一個(gè)共 同弱點(diǎn)是計算負擔重、實(shí)時(shí)性差。所以大多采用離線(xiàn)規劃和前饋補償解耦等方法來(lái)減輕 實(shí)時(shí)控制中的計算負擔。當機器人在運行中受到干擾時(shí)其性能將受到影響，更難以保證 高速運動(dòng)中所要求的精度指標。

(2)并行處理結構。并行處理技術(shù)是提高計算速度的一個(gè)重要手段，能滿(mǎn)足機器人控制的實(shí)時(shí)性要求。機器人控制器并行處理技術(shù)研究較多的是機器人運動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué) 的并行計算算法及其實(shí)現。1982年，J.Y.S.Luh 次提出機器人動(dòng)力學(xué)并行處理問(wèn) 題，這是因為關(guān)節型機器人的動(dòng)力學(xué)方程是一組非線(xiàn)性強耦合的二階微分方程，求解計 算十分復雜[90]。提高機器人動(dòng)力學(xué)算法計算速度可以為實(shí)現復雜的計算力矩法、非線(xiàn)性前饋法、自適應控制法等打下基礎。開(kāi)發(fā)并行算法的途徑之一就是改造串行算法，使之 并行化，然后將算法映射到并行結構。構造并行控制結構的機器人控制器一般采用以下 方式。

①開(kāi)發(fā)機器人控制專(zhuān)用VLSI, 依 靠 VLSI 芯片內并行體系結構解決機器人控制算 法中大量的計算，提高運動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程的計算速度91]。

②利用有并行處理能力的芯片式計算機構成并行處理網(wǎng)絡(luò )，比如英國Inmos 公司研 制并生產(chǎn)的并行處理芯片式計算機Transputer。

③利用通用的微處理器構成并行處理結構支持計算，實(shí)現復雜控制策略在線(xiàn)實(shí)時(shí)計 算[92],詳見(jiàn)參考文獻[99]。