机器人是一种具有“柔性”的机器，机器人具有人或者生物的某些功能，例如，工业机器人操作手模拟了人类手臂的功能，步行机器人模拟了人和动物下肢的运动功能。高级的机器人可以通过传感器了解外部环境或者“身体内在的”状态与变化，甚至可以做出自己的逻辑推理、判断与决策，也就是所谓的机器人的智能行为。

工业机器人只有作为作业系统的一部分才能发挥作用。由于各种不同类型的机器人不断涌现，它们发挥作用的形式和组成的系统也在不断变化。工业机器人作为制造系统的一部分发挥作用是典型的。下面通过焊接系统来分析机器人的工作原理。焊接机器人系统工作时，至少需要一个工作台，将工件装卡在上面，并运送到机器人焊接的合适位置。这样，构成了一个简单的机器人焊接系统，称为机器人焊接工作站。如果机器人组成一个焊接生产线，则这个系统就变得更为复杂。

机器人要完成焊接作业，必须依赖于控制系统与辅助设备的支持和配合。完整的焊接机器人系统一般由机器人操作手、变位机、控制器、焊接系统（专用焊接电源、焊枪或焊钳等）、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安全设备等组成，如下图所示。

机器人操作手是焊接机器人系统的执行机构，它由驱动器、传动机构、机器人臂、关节以及内部传感器（如编码盘）等组成。它的任务是精确地保证末端操作器所要求的位置、姿态和实现其运动。工业机器人操作手具有６个旋转关节的铰接开链式机器人。

变位机作为的作用是将被焊工件旋转（平移）到的焊接位置。在焊接作业前和焊接过程中，变位机通过夹具来装卡和定位被焊工件，对工件的不同要求决定了变位机的负载能力及其运动方式。为了使机器人操作手充分发挥效能，焊接机器人系统通常采用两台变位机，当在其中一台上进行焊接作业时，另一台则完成工件的上装和卸载，从而使整个系统获得高的费用效能比。