国务院2015年5月8号发布的“中国制造2025”规划将机器人列为重点工程。很多企业进入机器人行业开始设计研发各种机器人,使机器人在我国成蓬勃发展之势。工业机器人是机器人产业的主要应用场景之一。而控制系统是工业机器人的重要组成部分,是制造工业机器人的核心技术之一。本课题以工业机器人中的控制系统设计与实现为主要内容进行研究,并对其相关技术和算法进行分析。虽然市场上已有各种完善的、成熟的、高精度的控制系统,但在实际工程应用中仍需要一个低成本、适合特定需求的控制系统。本文首先介绍工业机器人及其控制系统相关知识,然后参考市场上已有的工业机器人控制系统的功能提出了一个低成本、移植性好的控制系统。分析了各种工业机器人结构和控制系统组成方案。进而设计了一套基于STM32单片机、微型计算机和移动终端的工业机器人控制系统。在完成总体方案设计的基础上设计软硬件。硬件部分包括步进电机驱动器控制(也讨论了使用伺服电机的情况)、TTL转串口(也设计了RS232接口电路)、输入输出信号、AD信号采集等。这些电路都是单片机外围电路中常见的经典电路。软件部分包含三部分:单片机程序、计算机程序、手机APP。单片机程序作为下位机程序,实现电机控制、信号采集(也讨论使用编码器反馈信号的程序设计)、信号输出和通信任务。计算机程序是控制系统主要的上位机程序。软件中实现一门简单的工业机器人编程语言的编辑和执行、平台位置示教、信号和点位信息的人机交互。工业机器人编程语言包括词法分析器、语法分析器和表达式处理,其在实现一些编程指令的基础上增加表达式处理功能。手机APP是在智能手机平台上实现平台位置示教和信号人机交互功能。在完成相关设计工作后,采购相关结构元件和硬件系统安装调试了一个满足测试需求的实验仿真平台。通过该平台完成了系统模块和功能测试,验证了相关设计理论和方法,检验了本文的设计成果。综上所述,本文设计实现了工业机器人中的控制系统的软硬件和一个简单的编程语言。该成果能应用于速度和精度要求不高的工业场所或培训演示现场。