長期以來，機器人一直是工業應用和自動化系統的一部分。在公眾心目中，它們經常與自動化和一般的工業革命聯系在一起。

在工業4.0、物聯網（IoT）和新軟件技術的推動下，機器人技術在智能工廠的互操作性、分散化、實時能力、虛擬化、服務導向和模塊化方面發揮著關鍵作用。

盡管機器人傳統上是作為獨立的機器在封閉的生產單元中運行，但工業機器人和服務機器人之間的區別不再像過去那樣明顯，最近出現了協作機器人和人機互動的趨勢，這使得制造工廠能夠遷移到新型生產線的開發。

傳統生產線的所有基本要素（即工業機械手）正在被機器人取代或安置。相比之下，移動機械手（即移動基地上的機械臂）使工業機器人與固定和籠式機械手嚴格相關的經典想法變得過時。此外，自主移動機器人（AMR）也進入工廠，根據具體要求自主承擔各種角色。

這里的問題是機器人技術在工業應用中的未來將是什么樣子。讓我們來看看機器人技術在制造業中的一些關鍵趨勢。

新材料的發明

研究承諾在未來幾年為新一代機器人提供新的材料，如軟體機器人的智能材料，這將能夠為機器人增加新的能力和功能。新材料可以是硬的，如壓電材料；可以是柔性的，如形狀記憶合金；可以是軟的，如介電彈性體；甚至可以是流體的，如鐵流體和電流變流體，它們在電場作用下改變形狀。

在工業中部署軟體機器人的概念并不新鮮。軟性不再意味著可變形性或沒有剛性元素。新的軟概念是指新一代具有肌肉變形的機器人，由類似于骨骼和肌肉的聚合物和類似于氣囊的執行器制成。這些材料成本低、耐用，而且基于目前的技術。

新材料研究的目的是用光滑、柔軟的機器人取代金屬和剛性的機器人，可以更舒適地與人類協作。在大尺度上，例如引入的磁性液態金屬液滴可以在水平和垂直方向上進行拉伸。這種令人難以置信的拉伸能力是可逆的，持久的，并且可以多次重復。

一個研究小組最近為機器人創造了智能和可生物降解的材料，這些材料可以被分解，不會污染環境。塑料被一種由食物廢料制成的低能耗生物塑料所取代，材料的硬度適合機器人的外部零件。由這些材料制成的機器人手臂和機器人將類似于人類，他們的身體將像血肉一樣分解。

創新的傳感器和執行器

感應能力是任何機器人應用的基礎。越來越多的協作機器人被采用，這推動了引進先進的皮膚觸覺傳感器，以保證人類操作者的安全。

大多數傳感器可以檢測到接觸壓力，但它們不能預測是否會有影響。安全方面的最新趨勢是開發接近性皮膚傳感器，它可以在任何接觸發生之前檢測到物體，允許通過光學傳感器陣列測量接近性、接觸和力。采用飛行時間傳感器可以在接觸前檢測物體的位置和大致形狀。

這些傳感器使我們能夠開發出創新的抓手，能夠執行涉及 "關鍵 "物品的裝配和揀選任務，如小型和扁平物品，如果這些物品太輕和太脆弱，吸盤抓手可能會失敗。

可穿戴外骨骼

由于數十年的研究、使能技術的進步和大量投資，外骨骼是工業領域中一個不斷增長的部門。

外骨骼可以分為兩類，被動式和主動式。被動式防護服是完全機械的，沒有馬達。它們改善了人體工程學，并有效地分配佩戴者的重量。它們在汽車、航空航天、物流和建筑等大公司的廣泛采用構成了一個有吸引力的市場。主動式機器人外骨骼使用電機驅動，為工人提供重要的升降協助，從而減少勞動力傷害。

在建筑業、制造業、農業和其他采用機器人結構的行業中，外骨骼增強了人類的運動，允許更多的起重力量，并改善了蹲下、彎曲或行走等重復性任務的生產。工業外骨骼的潛力是巨大的，對于那些能夠積極創新并將可行的解決方案推向市場以實現商業價值的企業家來說，回報也是如此。

工業外骨骼行業仍處于起步階段，但市場潛力巨大。現代、福特和寶馬等汽車公司已經開始將工業外骨骼納入其生產線。