Un système d'automatisation se compose de dispositifs capables de recevoir des entrées (capteurs, IHM, etc.), d'un système informatique (processeur) et de manipulateurs (actionneurs) qui effectuent le travail réel. La partie la plus importante des trois est le système informatique ou de contrôle. Il peut être divisé en deux types : contrôle en boucle ouverte et en boucle fermée (rétroaction).
La commande en boucle ouverte est un système dans lequel le contrôleur envoie des signaux à l'actionneur pour obtenir la réponse souhaitée. Les signaux envoyés sont contrôlés uniquement par le programme initialement envoyé au contrôleur. Dans les systèmes en boucle fermée, des signaux de rétroaction sont impliqués. Le signal de rétroaction est généré par un capteur, qui mesure directement ou indirectement la réponse de l'actionneur. Ce signal de rétroaction est traité par le contrôleur pour comparer la sortie réelle avec la sortie souhaitée. Le contrôleur effectue ensuite les ajustements nécessaires au signal envoyé à l'actionneur. Le cycle est répété jusqu'à ce que la réponse correcte soit obtenue.
Le composant d’entrée peut être une interface homme-machine ou un capteur.
L'IHM est l'endroit où l'opérateur humain communique avec le contrôleur. C'est là que les variables ou les commandes sont saisies pour modifier la sortie souhaitée.
Les capteurs sont utilisés pour mesurer la sortie à l'aide de différentes propriétés physiques ou électromagnétiques (par exemple, pression, température, rayonnement magnétique, etc.). Les propriétés physiques mesurées sont converties en signaux électroniques que le contrôleur peut lire et utiliser.
L'actionneur est la pièce qui produit l'action. L'actionneur se compose d'un moteur ainsi que d'un ensemble d'articulation et de liaison. L'actionneur fournit la force ou le couple nécessaire pour déplacer les bielles reliées par les articulations. L'actionneur peut être considéré comme électrique, hydraulique ou pneumatique. Les actionneurs électriques sont des moteurs ou des solénoïdes qui convertissent l'énergie électrique en sortie mécanique. Les systèmes hydrauliques et pneumatiques fonctionnent à l'aide de la pression d'un fluide comprimé contre un piston, un cylindre, une palette ou une lame. Ces systèmes peuvent également être considérés comme alimentés électriquement dans leurs concepts les plus élémentaires, car le fluide est contrôlé par l'ouverture et la fermeture d'une électrovanne.
Les articulations peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres en fonction des degrés de liberté autorisés par l'articulation. Les degrés de liberté sont définis comme le mouvement autorisé d'une liaison dans un axe tridimensionnel. Il existe six degrés de liberté, trois pour la translation (haut et bas, gauche et droite, avant et arrière) et trois pour la rotation (tangage, lacet et roulis). Pour des raisons de simplicité, la plupart des articulations n'autorisent qu'un ou deux degrés de liberté, car la création d'un bras hautement mobile est difficile, coûteuse et peu pratique.