激光加工機器人是光機電一體化的復雜系統(tǒng),可以按機械結構、用途、控制等進行許多種分類。按機器人機械結構分, 目前激光加工機器人主要有兩種類型: 框架式機器人和關節(jié)式機器人。這種機器人主要由三坐標高精度龍門框架、數字控制系統(tǒng)和驅動系統(tǒng)、高功率激光器、傳輸光纖、三自由度旋轉光束頭和檢測系統(tǒng)組成。這種機器人具有加工范圍大, 加工精度高等特點。適合各種編程和系統(tǒng)集成, 至少可實現六坐標加工, 即3D直線運動坐標( x , y , z ) 和3D 轉動坐標（θ，ψ，Ψ）。所有坐標軸的驅動均采用交流伺服電機、直線滾動導軌、滾珠絲杠螺母副等。這種機器人可靠性高, 但造價也高。

    下圖是一種關節(jié)式激光加工機器人。這種激光加工機器人主要由六自由度關節(jié)式機器人本體系統(tǒng)( 機座、支柱、腰、臂、腕) 、數字控制系統(tǒng)和驅動系統(tǒng)、高功率激光器、傳輸光纖、檢測系統(tǒng)及激光工作頭組成, 它可以至少進行六個自由度加工。關節(jié)式機器人由于它在相同幾何參數和運動參數條件下具有較大的活動空間, 動作靈活, 適于現場應用。因此, 在國內外生產線上都優(yōu)先裝備關節(jié)式機器人。
 

    按加工過程控制的智能化程度分, 機器人可有三種編程層次。

    在線編程機器人主要是示教編程, 它的智能性最低, 稱為第一代機器人。根據實際作業(yè)條件事先預置加工路徑和加工參數, 在示教盒中進行編程, 通過示教盒操作機器人到所需要的點, 教給機器人按此程序動作1 次, 并把每個點的位姿通過示教盒保存起來, 這樣就形成了機器人軌跡程序。機器人將示教動作記憶存儲, 在正式加工中機器人按此示教程序進行作業(yè)。示教編程具有操作簡單, 對人員編程技術要求低, 可靠性強, 可完成多次重復作業(yè)等特點。

    離線編程機器人是指部分或完全脫離機器人,借助計算機來提前編制機器人程序, 它還可以具有一定的機器視覺功能, 稱為第二代機器人。它一般是采用計算機輔助設計( CAD) 技術建立起機器人及其工作環(huán)境的幾何模型, 再利用一些規(guī)劃算法, 通過對圖形的控制和操作, 在離線的狀況下進行路徑規(guī)劃, 經過機器人編程語言處理模塊生成一些代碼,然后對編程結果進行3D 圖形動畫仿真, 以檢驗程序的正確性, 最后把生存的程序導入機器人控制柜中, 以控制機器人運動, 完成所給的任務。此外, 它可裝有一些溫度、位形等傳感器, 具有一定的機器視覺功能, 根據機器視覺獲得的環(huán)境和作業(yè)信息在計算機上進行離線編程。機器人離線編程己被證明是一個有力的工具, 可增加安全性, 減少機器人不工作時間和降低成本等。

    智能自主編程機器人裝有多種傳感器, 能感知多種外部工況環(huán)境, 具有一定的類似人類高級智能,具有自主地進行感知、決策、規(guī)劃、自主編程和自主執(zhí)行作業(yè)任務能力, 稱為第三代機器人。由于計算機現代人工智能技術尚未獲得實用性的突破, 智能自主編程機器人仍處于試驗研究階段。