长期以来，机器人一直是工业应用和自动化系统的一部分。在公众心目中，它们经常与自动化和一般的工业革命联系在一起。

在工业4.0、物联网（IoT）和新软件技术的推动下，机器人技术在智能工厂的互操作性、分散化、实时能力、虚拟化、服务导向和模块化方面发挥着关键作用。

尽管机器人传统上是作为独立的机器在封闭的生产单元中运行，但工业机器人和服务机器人之间的区别不再像过去那样明显，最近出现了协作机器人和人机互动的趋势，这使得制造工厂能够迁移到新型生产线的开发。

传统生产线的所有基本要素（即工业机械手）正在被机器人取代或安置。相比之下，移动机械手（即移动基地上的机械臂）使工业机器人与固定和笼式机械手严格相关的经典想法变得过时。此外，自主移动机器人（AMR）也进入工厂，根据具体要求自主承担各种角色。

这里的问题是机器人技术在工业应用中的未来将是什么样子。让我们来看看机器人技术在制造业中的一些关键趋势。

新材料的发明

研究承诺在未来几年为新一代机器人提供新的材料，如软体机器人的智能材料，这将能够为机器人增加新的能力和功能。新材料可以是硬的，如压电材料；可以是柔性的，如形状记忆合金；可以是软的，如介电弹性体；甚至可以是流体的，如铁流体和电流变流体，它们在电场作用下改变形状。

在工业中部署软体机器人的概念并不新鲜。软性不再意味着可变形性或没有刚性元素。新的软概念是指新一代具有肌肉变形的机器人，由类似于骨骼和肌肉的聚合物和类似于气囊的执行器制成。这些材料成本低、耐用，而且基于目前的技术。

新材料研究的目的是用光滑、柔软的机器人取代金属和刚性的机器人，可以更舒适地与人类协作。在大尺度上，例如引入的磁性液态金属液滴可以在水平和垂直方向上进行拉伸。这种令人难以置信的拉伸能力是可逆的，持久的，并且可以多次重复。

一个研究小组最近为机器人创造了智能和可生物降解的材料，这些材料可以被分解，不会污染环境。塑料被一种由食物废料制成的低能耗生物塑料所取代，材料的硬度适合机器人的外部零件。由这些材料制成的机器人手臂和机器人将类似于人类，他们的身体将像血肉一样分解。

创新的传感器和执行器

感应能力是任何机器人应用的基础。越来越多的协作机器人被采用，这推动了引进先进的皮肤触觉传感器，以保证人类操作者的安全。

大多数传感器可以检测到接触压力，但它们不能预测是否会有影响。安全方面的最新趋势是开发接近性皮肤传感器，它可以在任何接触发生之前检测到物体，允许通过光学传感器阵列测量接近性、接触和力。采用飞行时间传感器可以在接触前检测物体的位置和大致形状。

这些传感器使我们能够开发出创新的抓手，能够执行涉及 "关键 "物品的装配和拣选任务，如小型和扁平物品，如果这些物品太轻和太脆弱，吸盘抓手可能会失败。

可穿戴外骨骼

由于数十年的研究、使能技术的进步和大量投资，外骨骼是工业领域中一个不断增长的部门。

外骨骼可以分为两类，被动式和主动式。被动式防护服是完全机械的，没有马达。它们改善了人体工程学，并有效地分配佩戴者的重量。它们在汽车、航空航天、物流和建筑等大公司的广泛采用构成了一个有吸引力的市场。主动式机器人外骨骼使用电机驱动，为工人提供重要的升降协助，从而减少劳动力伤害。

在建筑业、制造业、农业和其他采用机器人结构的行业中，外骨骼增强了人类的运动，允许更多的起重力量，并改善了蹲下、弯曲或行走等重复性任务的生产。工业外骨骼的潜力是巨大的，对于那些能够积极创新并将可行的解决方案推向市场以实现商业价值的企业家来说，回报也是如此。

工业外骨骼行业仍处于起步阶段，但市场潜力巨大。现代、福特和宝马等汽车公司已经开始将工业外骨骼纳入其生产线。