工業機器人是一個復雜的作業系統，包括執行機構、驅動與傳動系統、控制系統 和智能系統等幾個部分。工業機器人的基本結構如圖1-1所示。
1.執行機構
工業機器人的執行機構，就是業內常說的工業機器人本體。出于形象化的考慮，常將工業機器人本體的有關部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部和行走部等。手部又稱末端執行器（或手爪），它是工業機器人直接從事作業的部位，具有夾持、運輸、將工件放置到某一個位置的功能。腕部相當于人的手腕，其上端與臂部相連，其下端與手部相接，以帶動手部實現必要的動作與姿態。臂部相當于人的胳膊， 下連手腕，上接腰身，一般由小臂和大臂組成。多關節機器人臂部一般采用空間開鏈 連桿機構，其中的運動副（轉動副或移動副）常稱為關節，關節個數通常是機器人的自由度數。腰部連接臂部和基座，一般做回轉運動。基座是整個機器人的支撐部件，有固定式和移動式兩種類型，在移動式的類型中，有輪式、履帶式和仿人形機器人的步行式等。工業機器人執行機構（本體）如圖1-2所示。
2.驅動與傳動系統
驅動與傳動系統是將能源傳送到執行機構的裝置。驅動系統的主要驅動方式有： 電氣驅動（直流伺服電動機、交流伺服電動機和步進電動機）、液壓驅動及新型驅動。電氣驅動是目前使用最多的一種驅動方式，優點是無環境污染、運動精度高、電源取用方便、響應快、驅動力大等。傳動機構最常用的有減速器、滾珠絲杠、鏈、帶及齒輪等。工業機器人驅動與傳動系統如圖1-3所示。
3.控制系統
控制系統的任務是根據機器人的作業指令以及從傳感器反饋回來的信號，支配執行機構去完成規定的運動和功能。具備信息反饋特征的控制系統稱為閉環控制系統； 相反，不具備信息反饋特征的控制系統稱為開環控制系統。控制系統由控制計算機及相應的控制軟件和伺服控制器組成，相當于人的神經系統，對其執行機構發出如何動作的命令。根據作業任務要求的不同，工業機器人的控制方式可分為點位控制、連續軌跡控制和力/力矩控制，采用機器人示教器在線編程。
4.智能系統
工業機器人的智能系統是指能夠使工業機器人產生類似人類智能行為的系統，在沒有人干預的情況下，達到工業機器人能夠實現自主控制的目的。智能系統可分為感知系統和分析決策系統。其中，感知系統主要靠具有感知不同信息的傳感器構成。工業機器人的感知系統由內部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成，以獲取內部和外部環境中有用的信息。內部傳感器用來檢測機器人的自身狀態，包括位置傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、傾斜角傳感器、方位傳感器等；外部傳感器用來感知周圍環境，檢測作業對象與作業環境的狀態，如視覺、力/力矩、觸覺、接近覺、距離、溫度等傳感器。分析決策系統對采集來的各種內外部數據加以處理，進行綜合判斷后，根據判斷結果形成對下一步行動的指令。
