歸納起來，應用數控技術創新機械產品的設計流程：先進行總體方案設計，確定運動與控製方案，再進行四個方麵的設計：
1）適配伺服驅動係統。用速度可控的伺服電機取代普通電動機是數控機械產品與傳統機械產品的一個重要差別。適配伺服驅動係統的內容包括：根據被控對象的要求確定係統的組成、控製方式（開環、半閉環、全閉環、混合閉環）、驅動電動機類型（步進電動機、直流伺服電動機、交流伺服電動機）與大小、功率驅動裝置、檢測裝置以及校正（補償）方式及其參數，並進行仿真試驗檢驗各種工作狀態下係統的性能。
2）適配計算機控製係統。數控機械產品與傳統機械產品最本質的差別在於前者擁有一個具有強大信息處理與控製功能的計算機控製係統（簡稱數控係統）。適配數控係統首先需要根據數控機械產品的性能指標確定其數控係統需要具備的功能，包括運動控製、邏輯控製、測量、人機交互、編程、補償、保護、通信、監測與診斷等常規方麵的功能以及其他可能需要實現的特殊功能。然後確定係統的實現方案，從數控機械產品開發者的角度，其數控係統的實現可直接購買市場上的數控係統產品、委托數控係統生產商進行開發或聯合開發。
3）研製應用軟件係統。從數控機械產品的使用角度，一般需要通過一個自動編程軟件係統來有效獲得控製數控機械運行的工作程序。數控編程係統的性能不僅直接決定數控機械產品的可使用性與柔性，影響產品的工作質量和效率，而且由於數控機械產品種類繁多，具體任務各不相同，其編程係統也千差萬別，因此編程係統是數控機械產品開發的重要內容。
4）設計機械檢測係統。機械係統高剛度、低摩擦、低慣量化；選配合適的傳感檢測裝置等。
4.2.3機械產品的全麵創新與升級換代
機械產品數以萬計，大都可以通過數控化實現產品創新，提升到“數控一代”的水平，從根本上提高產品的功能、性能和競爭力。
（1）製造裝備類機械產品的數控化升級換代
製造裝備是發展國民經濟與國防建設的基礎裝備，產品範圍涉及各行各業，其技術水平決定著整個國民經濟和國防現代化的水平。各種製造裝備均可以通過數控化實現創新升代。
橡膠加工專用設備煉膠機
日用化工專用設備洗滌用品、口腔清潔用品、化妝品、香精、香料、動物膠、感光材料及其他日用化學製品專用生產設備
例1注塑機的數控化創新升代
注塑成型是最有效的塑料成型方法，注塑機在塑料成型機械中占有十分重要的地位。我國是全球最大的注塑機生產國，產量占世界年產量的70％以上。
與傳統的液壓式注塑機相比，數控注塑機的工作裝置基本不變，其主要變化在於：①采用伺服電機驅動配合滾珠絲杆和同步齒形帶傳動取代了液壓注塑機的液壓泵、液壓缸、液壓馬達等構成的液壓驅動係統；②采用計算機數控係統取代了液壓注塑機的模擬量電液控製係統。
與液壓注塑機相比，數控注塑機具有如下優點：①提高精度及穩定性，可實現複雜的控製功能，柔性好，具有優良的控製精度和穩定性，生產的產品質量好且穩定。②提高生產效率，由於伺服電機有優良的高速性，且其控製係統容易實現複雜的同步重疊動作，可大大提高生產效率；同時，數控係統可“智能”設置、調整和優化工藝參數，使生產效率與質量進一步提高。③節能與環保，消耗電力可以減少40％左右，噪聲低，無油汙染。
（2）其他類型機械產品的數控化升級換代
除製造裝備外，國民經濟各行業以及國防軍工中的眾多其他機械產品也可以通過數控化實現創新升代。
例2多管火箭炮的數控化創新升級
多管火箭炮的快速準確裝填和高精度自動掃瞄是提高火箭炮機動性能和打擊能力的關鍵，其裝填和掃瞄裝置可以通過伺服電機驅動和計算機控製以實現數控化創新升級。
新一代火箭炮可以大大提高其機動性能，縮短戰鬥反應時間，提高射速和火力密度，提高射擊準確性以及對目標的突襲能力和效果，並且可以與先進的戰場管理係統一道，使火箭炮具有與多個目標同時快速交戰的能力，同時還可減輕操作人員的工作強度，提高工作效率，有效提高火箭炮的戰鬥力與生存力。
（3）全麵創新，升級換代
《“數控一代”機械產品創新工程》需要克服許多困難，最突出的還是要克服人們思想認識上的困難。有的同誌畏難情緒嚴重，認為數控化創新很神秘、很難搞，缺乏勇氣，缺乏信心；有的同誌看不起推廣應用工作，覺得不上檔次，沒有水平，缺乏興趣，缺乏激情。我們要解放思想，勇於創新，堅持“頂天立地”的正確方向，盡好盡快地推進各種機械產品的數控化創新，同時創造一大批高端數控機械產品。
華中科技大學東莞工研院與廣東的企業密切結合，研製出幾十種數控機械產品，大大提高了產品的水平和競爭力，受到企業界的熱烈歡迎。這裏介紹的兩個創新產品實例，產生了良好的經濟效益與社會效益。
例3編織機的創新升代
我國是毛紡編織大國，僅東莞大朗鎮每年生產毛衣超過3億件。目前，國內毛衣生產主要依靠簡單的機械完成，全國有100餘萬台手動編織機（橫機）。手動橫機效率低下，操作工人的勞動強度很大。
數控編織機的單機編織速度比手工橫機提高5～8倍；每個工人可同時操作5台設備，大大提高生產效率；與毛衣計算機輔助設計、製造係統集成，大大提高毛衣花色品種、質量與市場競爭力。
例4木工機械的創新升代
傳統木工機械功能單一，效率低下，汙染嚴重。
數控高速木材複合加工中心的加工精度高、生產柔性好、工序複合、具備很高的生產效率，並且安全可靠，粉塵、噪聲汙染低，具有很好的市場前景。
數控化使機械產品裝備了“大腦”，開辟了機械產品創新的廣闊空間，不斷引領機械產品攀登新的高峰；與此同時，在機械設計理論上和學術上能夠做出高水平的貢獻。這裏舉兩個創新實例。
例5光刻機精密工作台
光刻機是集成電路製造中最關鍵、最複雜和最昂貴的設備。超精密工作台是高精度光刻機核心關鍵裝置，要求實現加速度高至2g、速度1米/秒以上、精度為納米級的六自由度運動；對於100納米線寬的掃描曝光，要求定位精度小於10納米，矽片台和掩模台間的同步平均誤差小於5納米、均方誤差小於12納米，幾乎接近物理極限，常規機械製造工藝無法實現。
要實現光刻機的高速、大行程、六自由度納米級精度運動，除合理的運動結構與精密檢測技術外，關鍵在於控製，核心在於補償。其補償的內容包括台體質量與質心位置誤差、六自由度運動耦合幹擾誤差、粗微動耦合幹擾、電機與驅動非線性誤差、電路噪聲與延時誤差、測量幹擾誤差、環境與溫度變化誤差等。通過補償控製，我國研製的100納米光刻機工作台實現了高速高精的技術要求。但是，零部件製造精度並非很高，裝配與安裝要求甚至不比普通精密機床要求高。
例6精密鑄造數控凝固裝置
航空發動機的單晶葉片，主要由精密鑄造成型，製造要求極高。應用數控技術對凝固過程進行精確控製，以實現葉片材料結構和性能都能符合極高的設計要求，提高了單晶葉片的質量和製造效率。
數控化應用於鑄造機械、鍛壓機械、焊接機械、熱處理機械等熱加工裝備的創新，在國際上也是最新的發展趨向，有著巨大的發展前景。
4.2.4數控加工中心
（1）加工中心的組成
加工中心是備有刀庫、能夠自動更換刀具、對工件進行多工序加工的數控機床，又稱多工序自動換刀數控機床。
1）基礎部件。它由床身、立柱和工作台等大件組成。它用來承受加工中心的靜載荷以及在加工時的切削載荷，必須具有足夠高的靜態和動態剛度。通常是加工中心結構中質量和體積最大的部件。
2）主軸部件。由主軸箱、主軸電動機、主軸和主軸軸承等零件組成。主軸的啟停等動作和轉速均由數控係統控製，並通過裝在主軸上的刀具進行切削。主軸部件是切削加工的功率輸出部件，是影響加工中心性能的關鍵部件。
3）數控係統。由數控裝置、可編程控製器、伺服驅動裝置以及電動機等部分組成。它是加工中心執行順序控製動作和控製加工過程的中心。
4）自動換刀裝置。加工中心與一般數控機床的顯著區別是具有對零件進行多工序加工的能力，有一套自動換刀裝置，包括刀庫和換刀機械手等。
（2）加工中心的工作原理
加工中心是綜合了機械技術、電子技術、計算機軟件技術、氣動技術、拖動技術、現代控製理論、測量及傳感技術以及通信診斷、刀具和編程技術的高技術產品。它將銑削、鏜削、鑽削的功能聚集在一台設備上，且增設有自動換刀裝置和刀庫。工件經一次裝夾後，數控係統能控製機床按不同工序，自動選擇和更換刀具，自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其他輔助功能，依次完成工件多個麵上的多工序加工，如端平麵、孔係、內外倒角、環形槽及攻螺紋等多個加工要素的加工。
（3）加工中心的分類與特點
1）加工中心的分類
①按工藝用途分。鏜銑加工中心是在鏜、銑床基礎上發展起來的，機械加工行業應用最多的一類加工設備。其加工範圍主要是銑削、鑽削和鏜削，適用於箱體、殼體以及各類複雜零件特殊曲線和曲麵輪廓的多工序加工，適用於多品種小批量加工。車削加工中心是在車床的基礎上發展起來的，以車削為主，主體是數控車床，機床配備有轉塔式刀庫或由換刀機械手和鏈式刀庫組成的刀庫。其數控係統多為2～3軸伺服控製，即X、Z、C軸，部分高性能車削中心配備有銑削動力頭。鑽削加工中心的加工以鑽削為主，刀庫形式以轉塔頭為多。適用於中小零件的鑽孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋等多工序加工，也適用於印刷電路板等零件的高速打孔加工。
②按主軸特征分。立式鏜銑加工中心的主軸軸線為鉛垂方向，它能完成銑削、鏜削、鑽削、攻螺紋等多種加工。立式加工中心多為3軸聯動，可實現三維曲麵的銑削加工。高檔加工中心可以實現5軸、6軸聯動控製。立式加工中心適宜加工高度尺寸較小的零件。臥式鏜銑加工中心的主軸軸線沿水平方向，一般臥式加工中心由3～5個坐標軸控製，通常配備一個旋轉坐標軸（回轉工作台）。臥式加工中心適於加工箱體類零件，一次裝夾可對工件的多個麵加工，特別適合對孔與定位基麵或孔與孔之間有相對位置要求的箱體零件進行加工。
2）加工中心的特點
加工中心同其他數控機床一樣，具有加工精度高、加工生產率高、自動化程度高、對加工對象的適應性強、經濟效益好等特點，特別是加工生產率更高，它使機床的切削利用率（切削時間和開機時間之比）達80％以上，高於普通機床3～4倍。此外，它還有以下特點：
①工序集中。這是加工中心最突出的特點。加工中心帶有自動換刀裝置，使工件在一次裝夾後實現多表麵、多特征、多工位的連續、高效、高精度加工。
②有利於生產管理的現代化。用加工中心加工零件，能夠準確地計算零件的加工工時，並有效地簡化檢驗和刀具、夾具、半成品的管理工作，從而有利於使生產管理現代化。
③智能化程度高。
4.2.5虛擬軸機床技術
（1）虛擬軸機床概述
在人們所熟悉的傳統機床中，機床的工作軸線是與三維直角坐標軸相對應的，而虛擬軸機床突破了傳統機床的工作軸線的概念。這類機床由並聯杆機構構成，其典型結構是通過可以伸縮的6條“腿”連接靜平台和動平台，每條“腿”各自單獨驅動。控製6條“腿”的長度就可以控製裝有主軸的動平台在空間中的位置和姿態，以滿足刀具運動軌跡的要求，實現具有六自由度運動的複雜曲麵的加工。機床中沒有傳統機床那樣固定的三維坐標軸，傳統意義的x、y、z軸自由虛擬地設定於機床控製係統之中。虛擬軸機床的名稱由此而來。
（2）虛擬軸機床的特點及分類
1）虛擬軸機床的特點。機床結構簡單。虛擬軸機床主要由框架和可變長度杆等簡單構件組成，對於複雜曲麵的加工，不需要普通機床的x、y、z軸三個方向的工作台或刀架的複合運動，隻要控製6根杆長度就行。
2）機床結構穩定、剛度高。虛擬軸機床為對稱的封閉的框架結構，受力、受熱均勻，主軸平台的受力由6根杆件分攤承擔，每根杆的受力小得多，且隻受拉力或壓力，而不承受彎矩或扭矩。
3）機床動態性能好。采用並聯結構，容易將電機及傳動部件置於框架上，運動平台上僅需安裝加工所需刀具，運動部件的數量少、質量輕，減少了運動負荷，使係統的動態性能得到改善，能夠實現更快的響應。
4）機床精度高。6根驅動杆構成6個並聯的傳動鏈，6杆長度各自控製，共同確定所需刀具的工作位置。
（3）發展虛擬軸機床的必要性
傳統數控機床雖經數十年的發展，但仍存在以下難以解決的問題：
1）主體結構為串聯開鏈結構，存在懸臂部件，形成C形布局，承受很大彎矩和扭矩，不容易獲得高的結構剛度。
2）組成環節多（特別是多坐標機床），各環節變形量和各連接處變形量相疊加，使機床不容易獲得高的總體剛度，限製了加工精度和速度的提高。
3）串聯結構會使各組成環節的製造誤差、傳動誤差，熱變形誤差、受力變形誤差等相疊加。
4）運動環節（工件、夾具、轉台、工作台等）的總質量大，再加上承重導軌中摩擦阻力大，傳動鏈剛性不足，難以使機床獲得高的進給速度和加速度。
5）結構複雜、零件數量多、加工量大、製造難度大、生產周期長、生產成本高。
（4）虛擬軸機床的優點
虛擬軸機床的出現，正是為解決傳統數控機床存在的問題而進行的一種新的嚐試。這種新型機床是機床技術、機器人技術、現代伺服驅動技術和數控技術相結合而產生的一種新型自動化加工設備。早期的虛擬軸機床一般采用純並聯結構，與常規數控機床對比可以發現，這種新型機床具有以下顯著優點：
1）機械結構簡單，零部件通用化、標準化程度高，易於經濟化批量生產。此外，該機床整體質量輕，約為常規機床的幾分之一。
2）工件固定而主軸相對於工件做進給運動，因此采用電主軸單元，可以有較小的質量，非常有利於獲得高的加速度；由於空間並聯機構的作用，在驅動電動機速度相同的條件下可以獲得比常規數控機床更高的進給速度。此外，該機床中不存在承重導軌，驅動阻力小，將進一步有利於提高進給速度和加速度。
3）該結構中不存在懸臂環節，經過合理設計可使有關零部件隻承受拉壓力而不受彎曲力矩，使機床具有很高的總體剛度（可比一般加工中心高5倍左右）。如果在傳動與控製上處理得當，可以使由此構成的新型機床達到比常規機床更高的加工精度和加工質量。
4）將傳動與支承功能集成為一體，6根驅動杆既是機床的傳動部件又兼做主軸單元的支承部件，有效減少工件-機床-刀具-夾具係統中的環節，有利於提高機床的綜合精度。
由於虛擬軸機床具有上述優點，已成為近幾年製造裝備研究的一個熱點，其成果對推動機床技術和相關學科的發展起到了重要作用。
4.2.6國家科技重大專項“高檔數控機床與基礎製造裝備”簡介
“高檔數控機床與基礎製造裝備”科技重大專項是國家16項科技重大專項之一，於2009年正式啟動。
（1）發展目標
1）總體目標。到2020年，形成高檔數控機床與基礎製造裝備主要產品的自主開發能力，總體技術水平進入國際先進行列，部分產品國際領先；建立起完整的功能部件研發和配套能力；形成以企業為主體、產學研相結合的技術創新體係；培養和建立一支高素質的研究開發隊伍；航空航天、船舶、汽車、發電設備製造所需要的高檔數控機床與基礎製造裝備80%立足國內；研究開發出若幹具有原創性的技術和產品，形成這一領域在一些點上的內自主創新突破。
2）階段目標。2010年目標：高檔數控機床與基礎製造裝備的總體技術水平有明顯提高，部分裝備的技術水平進入國際先進行列。主要標誌是：開發出10種以上重要高檔數控機床與基礎製造裝備，其性能水平接近國際先進水平，滿足航空航天、船舶、汽車、發電設備製造等領域的一部分需要；基本掌握高檔數控係統和關鍵功能部件的核心技術及批量製造技術，並得到應用驗證；重點企業建立具有較強開發能力的技術中心。
3）2015年目標。自主創新能力顯著提高，掌握一大批具有自主知識產權的核心技術，總體技術水平進入國際先進行列。主要標誌是：基本形成高檔數控機床與基礎製造裝備的自主創新能力，開發出40種重型、高精度關鍵裝備，其中大部分產品的性能和水平達到國際先進水平，全部具有自主知識產權，基本滿足航空航天、船舶、汽車、發電設備製造等領域的需求；高檔數控機床與基礎製造裝備核心技術主要來源於國內；高檔數控係統、關鍵功能部件與主機實現批量配套，並得到應用示範；基本建成以企業為主體、產學研結合的技術創新體係。
（2）製定背景
《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006～2020年）》（以下簡稱《規劃綱要》）提出：圍繞國家目標，進一步突出重點，篩選出若幹重大戰略產品關鍵共性技術或重大工程作為重大專項，充分發揮社會主義製度集中力量辦大事的優勢和市場機製的作用，力爭取得突破，努力實現以科技發展的局部躍升帶動生產力的跨越發展，並填補國家戰略空白。“高檔數控機床與基礎製造裝備”是《規劃綱要》確定的16個科技重大專項之一。
《規劃綱要》明確規定了本科技重大專項要“重點開發航空航天、船舶、汽車製造、發電設備製造等需要的高檔數控機床”，“逐步提高我國高檔數控機床與基礎製造成套裝備的自主開發能力，滿足國內主要行業對製造裝備的基本需求”。據此，編製此重大專項的實施方案。
（3）指導原則
以《規劃綱要》“自主創新，重點跨越，支撐發展，引領未來”的戰略思想為指導，圍繞航空航天、船舶、汽車、發電設備製造等領域需求，堅持以企業為主體，產學研用相結合，統籌安排，重點突破，實現自主創新，促進產業升級。重大專項實施方案和專項的實施堅持了以下四項原則：
1）主機牽引，加強基礎。根據重點產業發展的需要，確定應優先發展的關鍵主機及成套裝備；圍繞主機和成套裝備發展的需要，確定高性能數控係統、功能部件及其他關鍵部件的發展重點；進而提出重點產品發展所需要解決的關鍵技術和共性技術，以及相應的創新平台建設，為今後的發展打下堅實的基礎。
2）跟蹤跨越，集成創新。基於本領域的現狀和基礎，重大專項的實施過程中，貫穿“由跟蹤向跨越、由集成創新向原始創新”的思路。通過引進技術、引進人才、合作生產等途徑跟蹤國外先進技術，並加大消化吸收再創新的力度，盡快實現從引進消化型向自主創新型轉變，並在一批產品和技術上實現跨越，處於國際領先水平。集成創新是一種低成本、周期短、風險小、見效快的創新途徑，而且往往能取得重大突破，它對提高高檔數控機床與基礎製造裝備的配套水平和成套能力尤為重要。通過持續的集成創新和技術積累，在一些點上取得原始創新的突破，使原創的產品和技術所占比重逐步增加。
3）掌握核心技術，提升創新能力。重大專項的實施不僅要開發出一大批關鍵的製造裝備，滿足國民經濟和國防建設的需要，更為重要的是要通過一批產品的開發，掌握製造裝備的核心技術，形成自主創新能力，構築起能與工業發達國家競爭的以企業為主體、產學研結合的技術創新體係及一支高水平的研究開發和技術創新人才隊伍。
4）鼓勵使用，需求拉動。通過對用戶采用國產高檔數控機床與基礎製造裝備的政策引導及應用示範，形成持續的強勁需求，使國產裝備獲得在使用中不斷提高、完善的機遇和實踐，進而提高用戶對國產裝備的信心和支持，帶動高檔數控機床與基礎製造裝備產業的發展。
（4）高檔數控機床與基礎製造裝備創新平台建設含義
高檔數控機床與基礎製造裝備產業的發展，迫切需要健全以企業為主體、產學研相結合的技術創新體係，不斷提升產業的自主創新能力，以支撐產業的持續發展。近些年來，在國家和有關方麵的支持下，在數控係統、高檔數控、超精密機床、精密工具、高效磨削、超硬材料及製品、激光加工、快速原型、精密成型、高效焊接、重型裝備及製造業自動化等領域建設了12個國家工程研究中心和國家工程技術研究中心，應繼續支持這些創新平台的充實和完善，並在當前急需加強建設的領域新建以下創新能力基礎設施。創新平台的建設將成為重點任務研究開發的重要物質支撐和人才集聚基地，並成為承擔重點任務的重要力量。
1）國家工程研究中心與國家工程實驗室。在精密清潔鑄造技術、高效精密板材成型技術、超精密磨削技術、大型精密複合衝壓成型機床、高效精密切削技術與機床、成型製造模擬仿真等技術領域新建國家工程研究中心或國家工程實驗室。
2）國家重點實驗室。在行業龍頭骨幹企業和研究院所中建設數控機床、數控係統關鍵技術、重型鍛壓設備及工藝、大型鑄鍛件國家重點實驗室。
3）國家工程技術研究中心。新建特種加工、大型精密模具、伺服傳動國家工程技術研究中心。
4）國家數控係統性能評測中心。建立機床數控係統可靠性公共測試與評測中心，建立通用的數控係統可靠性數據庫，建立數控係統性能評測和評價標準。
5）國家認定企業技術中心。支持在重點企業、排頭兵企業建設一批國家認定企業中心。
（5）應用示範工程的含義
高檔數控機床與基礎製造裝備應用示範工程是指用戶采用了列入本科技重大專項重點任務中的首台（套）開發成功的主機、數控係統和功能部件，在應用過程中發揮突出的示範和帶動作用的推廣應用項目。對列入該工程的產品，通過對用戶提供購置費用的補助，鼓勵用戶采用國產裝備，也為製造企業創造業績，以解決自主開發新產品應用難的問題。應用示範工程支持的範圍分為以下幾種情況：采購列入重大專項的首台（套）重大產品，在生產中得到應用；購買列入本專項中主機和功能部件，形成成套係統，在生產中得到應用；購買列入本重大專項首批研製成功的功能部件，用於主機的配套。在專項實施過程中，應用示範工程應與主機、數控係統、功能部件（關鍵部件）的研究開發相協調和銜接，有的可在研究開發階段，即考慮首台（套）應用的用戶，適時列入應用示範工程，以保證首台（套）的開發與應用。
4.3工業機器人
4.3.1工業機器人發展回顧
說起機器人，我們大家都不陌生，美國好萊塢科幻影片《未來世界》，曾經吸引了許多觀眾；《終結者》更是把智能機器人想象到超人的程度。
工業機器人這支“鐵領”員工隊伍進入人類曆史舞台從事各類生產活動已達半個多世紀。在這半個多世紀內，經曆了示教再現型第一代機器人、具有感覺功能的第二代機器人和智能型第三代機器人的發展過程。可以說他們海、陸、空無處不在，應用領域已從機械製造擴展到電子、電器、冶金、化工、輕工、建築、電力、郵電、軍事、海洋、醫療、家庭及服務等行業。
它的發展曆程經曆萌芽期、黎明期、實用化期、普及期和智能期五個階段。
（1）20世紀50年代——萌芽期
1954年美國G.C.Devol發表了《通用重複性機器人》專利論文，第一次提出了“工業機器人”和“示教再現”的概念；1959年由美國Unimation公司推出了世界第一台工業機器人商品，由此美國自稱是機器人的故鄉。
（2）20世紀60年代——黎明期
1962年美國機床鑄造公司生產出圓柱坐標機器人，用於點焊、噴塗、搬運作業；稍後Unimation公司推出球坐標結構的機器人，電液伺服驅動，可完成近200種示教動作。1967年日本引進上述兩類美國的機器人技術，率先應用於機械製造業。
（3）20世紀70年代——實用化期（中國：萌芽期）
隨著計算機和人工智能技術的發展，機器人進入實用化時代，到20世紀70年代末全世界擁有萬台以上的機器人，日本已成為機器人擁有量最多的“機器人王國”。
1971年日立公司推出具有觸覺、壓力傳感器，7軸交流電動機驅動的機器人，1974年美國Milacron公司推出世界第一台小型計算機控製的機器人，由電液伺服驅動，可跟蹤移動物體，用於裝配和多功能作業；1979年日本山梨大學發明SCARA平麵關節型機器人，最適合於裝配作業；與此同時，美國Unimation公司推出PUMA係列機器人，為多關節、多CPU二級計算機控製，全電動，有專用VAL語言和視覺、力覺傳感器。
1972年中國第一台機器人在上海誕生，隨後有10多家研究單位和高校分別開發了固定程序的液壓伺服通用機器人。
（4）20世紀明年代——普及期（中國：開發期）
隨著製造業柔性製造係統和CIMS的發展，使工業機器人在發達國家走向普及，並向高速、高精度、輕量化、成套係統化和智能化發展，以滿足多品種、少批量的需要。至20世紀80年代末世界機器人總數已達45萬台，日本已出現了以“鐵領”工人為絕對主力軍的無人化工廠。
1985年日本發那科公司推出P-150型機器人，交流伺服驅動，采用多處理器，具有MAP（製造自動化通信協議）接口，采用高級語言；1986年美國Adept公司推出Adept係列機器人，采用直接驅動，可離線編程，輸出力矩大，可靠性高，是高速高精度的智能裝配機器人；1989年日本Bridge-stone公司推出Soft Boy噴塗機器人，該機器人5個關節均由人造肌肉“橡膠驅動器”驅動，適宜於窄小作業空間的噴塗。