在控制器体系结构方面，其研究重点是功能划分和功能之间信息交换的规范。在开放式控制器体系结构研究方面，有两种基本结构，一种是基于硬件层次划分的结构，该类型结构比较简单，在日本，体系结构以硬件为基础来划分，如三菱重工株式会社将其生产的PA210可携带式通用智能臂式机器人的结构划分为五层结构；另一种是基于功能划分的结构，它将软硬件一同考虑，其是机器人控制器体系结构研究和发展的方向。

（1）记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息；
（2）示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种；

（3）与外围设备联系功能：输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口；
（4）坐标设置功能：有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系；
（5）人机接口：示教盒、操作面板、显示屏；

（6）传感器接口：位置检测、视觉、触觉、力觉等；
（7）位置功能：机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等；
（8）故障诊断安全保护功能：运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。