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通过应用有限元分析、模态分析、仿真设计等现代设计方法，实现了机器人操作机构的优化设计。探索新的高强度轻质材料，进一步提高载荷/自重比。比如以德国KUKA公司为代表的机器人公司将机器人的平行四边形结构改为开链结构，扩大了机器人的工作范围。此外，轻质铝合金材料的应用大大提高了机器人的性能。
此外，先进的RV减速器和交流伺服电机使机器人机械手几乎成为一个免维护系统。该机制正朝着模块化和可重构方向发展。比如关节模块中的伺服电机、减速器、检测系统一体化；整个机器人由关节模块和连杆模块重组构成；模块化装配机器人产品已经在国外上市。机器人的结构更加灵巧，控制系统越来越小，两者都在向集成化发展。利用并联机构和机器人技术实现高精度测量和加工，是机器人技术向数控技术的延伸，为未来机器人与数控技术的融合奠定了基础。
机器人控制系统
开放式模块化控制系统。向基于PC机的开放式控制器发展，便于标准化和网络化；设备集成度提 高，控制柜越来越小，采用模块化结构；系统的可靠性、可操作性和可维护性大大提高。控制系统的性能得到了进一步的提高，从过去控制标准的6轴机器人发展到21轴甚至27轴机器人，实现了软件伺服和全数字控制。
人机界面更加友好，语言和图形编程界面正在开发中。机器人控制器和基于PC的网络化控制器的标准化和网络化已成为研究热点。除了进一步提高线上编程的可操作性外，线下编程的实用性也将成为研究的重点，线下编程已经在一些领域付诸实践。
机器人中的传感器发挥着越来越重要的作用。装配焊接机器人除了位置、速度、加速度等传统传感器外，还采用激光传感器、视觉传感器和力传感器，实现焊缝自动跟踪、自动生产线上物体自动定位和装配操作，大大提高了机器人的操作性能和对环境的适应性。
遥控机器人利用视觉、声音感知、力觉、触觉等多传感器融合技术进行环境建模和决策控制。为了进一步提高机器人的智能性和适应性，使用各种传感器是解决其问题的关键。其研究重点在于有效可行的多传感器融合算法，尤其是在非线性、非平稳和非正态分布的情况下。另一个问题是传感系统的实用性。
机器人远程控制与监控技术
在一些高危环境中，如核辐射、深水、有毒等。、焊接或其他操作需要遥控机器人代替人工作。当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自主系统，而是致力于操作者和机器人之间的人机交互控制，即遥控和本地自主系统构成一个完整的监控和遥控操作系统，使智能机器人走出实验室，进入实用阶段。
美国发射到火星的“旅居者”机器人是这一系统成功应用的著名的例子。多机器人与操作人员之间的协调控制可以通过网络建立大范围的机器人远程控制系统，并建立延时情况下的远程控制预显示。
虚拟机器人技术
虚拟现实技术在机器人中的作用已经从模拟和预览发展到过程控制，比如让远程机器人操作人员感觉自己是在远程工作环境中操作机器人。基于多传感器、多媒体、虚拟现实和临场感技术，实现机器人的虚拟遥操作和人机交互。
机器人性能价格比
机器人的性能在不断提高(高速、高精度、高可靠性、易操作、易维护)，而单机价格在下降。随着微电子技术的飞速发展和大规模集成电路的应用，机器人系统的可靠性得到了很大的提高。过去机器人系统的可靠性MTBF一般是几千小时，现在已经达到5万小时，可以满足任何场合的需要。
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