Hệ thống tự động hóa bao gồm các thiết bị có khả năng tiếp nhận đầu vào (cảm biến, HMI, v.v.), hệ thống máy tính (bộ xử lý) và các bộ điều khiển (bộ truyền động) thực hiện công việc thực tế. Phần quan trọng nhất trong ba phần là hệ thống máy tính hoặc điều khiển. Nó có thể được chia thành hai loại: điều khiển vòng hở và điều khiển vòng kín (phản hồi).
Điều khiển vòng hở là hệ thống trong đó bộ điều khiển gửi tín hiệu đến bộ truyền động để có được phản hồi mong muốn. Các tín hiệu được gửi chỉ được điều khiển bởi chương trình ban đầu được đưa vào bộ điều khiển. Trong các hệ thống vòng kín, các tín hiệu phản hồi có liên quan. Tín hiệu phản hồi được tạo ra bởi một cảm biến, cảm biến này trực tiếp hoặc gián tiếp đo phản hồi từ bộ truyền động. Bộ điều khiển xử lý tín hiệu phản hồi này để so sánh đầu ra thực tế với đầu ra mong muốn. Sau đó, bộ điều khiển thực hiện các điều chỉnh cần thiết đối với tín hiệu được gửi đến bộ truyền động. Chu kỳ được lặp lại cho đến khi có được phản hồi chính xác.
Thành phần đầu vào có thể là giao diện người-máy hoặc cảm biến.
HMI là nơi người vận hành giao tiếp với bộ điều khiển. Đây là nơi các biến hoặc lệnh được nhập vào để sửa đổi đầu ra mong muốn.
Cảm biến được sử dụng để đo đầu ra bằng các đặc tính vật lý hoặc điện từ khác nhau (ví dụ: áp suất, nhiệt độ, từ tính, bức xạ, v.v.). Các đặc tính vật lý được đo được sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện tử mà bộ điều khiển có thể đọc và sử dụng.
Bộ truyền động là bộ phận tạo ra hành động. Bộ truyền động bao gồm một bộ truyền động cũng như một khớp nối và cụm liên kết. Bộ truyền động cung cấp lực hoặc mô-men xoắn cần thiết để di chuyển các thanh truyền được kết nối thông qua các khớp nối. Bộ truyền động có thể được coi là điện, thủy lực hoặc khí nén. Bộ truyền động điện là động cơ hoặc solenoid chuyển đổi năng lượng điện thành đầu ra cơ học. Hệ thống thủy lực và khí nén hoạt động bằng cách sử dụng áp suất chất lỏng nén vào piston, xi lanh, cánh hoặc lưỡi dao. Các hệ thống này cũng có thể được coi là chạy bằng điện theo các khái niệm cơ bản nhất của chúng vì chất lỏng được điều khiển bằng cách đóng và mở van solenoid.
Các liên kết có thể di chuyển tương đối với nhau tùy thuộc vào các bậc tự do mà khớp cho phép. Các bậc tự do được định nghĩa là chuyển động cho phép của một liên kết theo trục ba chiều. Có sáu bậc tự do, ba bậc cho phép tịnh tiến (lên và xuống, trái và phải, tiến và lùi) và ba bậc cho phép quay (pitch, yaw và roll). Để đơn giản, hầu hết các khớp chỉ cho phép một hoặc hai bậc tự do vì việc tạo ra một cánh tay có khả năng di chuyển cao là khó khăn, tốn kém và không thực tế.