①智能化。現有工業機器人需要通過人工示教或離線編程才能執行作業。提高定位標定、作業規劃和碰撞檢測的智能程度，以縮短生產準備時間，是未來工業機器人的一個重要發展方向，人們甚至希望未來的機器人能夠對自身的行為進行實時規劃和控制，獨立自主地完成工作，而不是僅僅局限于動作重復。
②柔性化。傳統工業機器人追求速度和精度，其重量大、體積大、功耗大、剛性大，但在某些特殊場合下，具有關節力反饋能力和關節柔性的輕質機器人因其自重小、低功耗、較高負載/自重比和具備柔順控制能力等特點更具優勢。
③靈巧化。航空制造經常需要在復雜、隱蔽的產品空間內部進行作業，比如飛機壁板內部的監測、標準件緊固及密封，以及進氣道的測量、安裝、噴涂、檢驗等，關節式冗余自由度機器人因其工作空間大、靈活性高等特點而呈現出良好前景。
在行走機構方面，工業機器人大多采用軌道結構，占用工作空間和地面大，廠房投入和維護成本高。在輪式或履帶式移動平臺上安裝工業機器人，從而達到圍繞零件移動制造的目的不失為一種更經濟的辦法。利用真空吸附裝置等實現工件表面攀附的爬行機器人也值得關注。
④協作化。雙臂或多臂機器人越來越受到國內外眾多科研機構的高度重視，abb、kuka、YASKAWA等國際知名機器人制造商紛紛開展了相關產品的
研制，目前已經有利用雙臂協調機器人進行航空復合材料自動鋪放的報道。
另外，盡管機器人技術的發展日新月異，但畢竟不可能完全取代人，將機器人集成到生產中，使機器人與人并肩工作，消除人機之間的防護隔離，將人從簡單枯燥的工作中解放出來，進而從事更有附加值的工作，一直是人們心目中最理想和最具吸引力的航空制造模式。2012年底，德國、奧地利、西班牙等國家在歐盟第七框架計劃“未來工廠”項目的資助下聯合發起VALERI計劃，其目的就是實現機器人先進識別和人機協同操作。空客也在其飛機組裝的未來探索(FUTURASSY)項目中做出了大膽嘗試，將日本川田工業株式會社研制的人型雙臂機器人應用于A380方向舵組裝工作站，與普通人類員工一起進行鉚接工作。
面對航空航天制造領域大尺度、高精度、多品種、小批量的生產特點，提高質量、降低成本、快速反應是航空航天制造企業應對市場競爭和行業發展的重要手段。工業機器人在企業生產模式轉型升級、提升裝備先進制造能力方面將發揮著重要角色。當前新型材料、高精加工、復雜裝配對工業機器人的技術應用、制造理念和管理規劃提出了新的要求，需要制造企業和機器人研發團隊密切合作，針對應用中面臨的各項關鍵技術探索突破，從而實現工業機器人技術在航空航天制造領域不斷創新。
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