一個傳統的控制系統框圖如下所示
一些常規的傳感器有：
- 測量位置或者角度的電位器、編碼器、電子分解器（這是啥？）
- 測量角速度的測速表
- 關節力/扭矩傳感器
- 以及部署在機器人腕部（介於機械臂和末端執行器之間）多軸力/扭矩傳感器
控制器對傳感器信號進行採樣，然後以幾百或者上千Hz的頻率更新執行結構的控制信號。在大多數機器人應用中，鑑於機器人動力學計算需要消耗一定的時間，控制信號的更新頻率並不是越高越好。在我們的分析中，我們忽略非零採樣時間並假定控制器工作在連續時間狀態下。
儘管測速傳感器可以被直接用來測量速度，但我們常用的方法是用一個數字濾波器去以一個連續的時間間隔，對位置信號進行差分運算，然後得到速度。常常把差分濾波器與低通濾波器配合使用去消除對信號差分所帶來的高頻信號噪聲。
正如第八章第九章討論的那樣，有很多方法來給機器人提供機械能量，提供速度或者力並傳送到機器人關節上。本章我們把每個關節的放大器，執行器以及傳動裝置合併成一個整體，並把這個整體看成一個把低功率能量轉換成力或者扭矩的一個轉換器（也就是馬達），這樣的假設使我們能夠簡化上述控制框圖，變成下面的樣子
下面的內容我們將去到控制器框圖的裏面，研究控制算法。真正的機器人系統受限於關節和連桿的柔性、振動、傳動機構的迴轉衝程、執行器飽和度以及傳感器分辨率。這些限制給機器人控制器的設計帶來了不小的問題，對他們的討論超出了本章的內容。