20世纪60年代，工业机器人发展迎来黎明期，机器人的简单功能得到了进一步的发展。机器人传感器的应用提高了机器人的可操作性，包括恩斯特采用的触觉传感器；托莫维奇和博尼在世界上起初的“灵巧手”上用到了压力传感器；麦卡锡对机器人进行改进，加入视觉传感系统，并帮助麻省理工学院推出了世界上独有的带有视觉传感器并能识别和定位积木的机器人系统。此外，利用声呐系统、光电管等技术，工业机器人可以通过环境识别来校正自己的准确位置。
从机械结构来看，工业机器人总体上分为串联机器人和并联机器人。串联机器人的特点是一个轴的运动会改变另一个轴的坐标原点，而并联机器人一个轴运动则不会改变另一个轴的坐标原点。早期的工业机器人都是采用串联机构。并联机构定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，机器人喷涂设备，且以并联方式驱动的一种闭环机构。并联机构有两个构成部分，分别是手腕和手臂。手臂活动区域对活动空间有很大的影响，而手腕是工具和主体的连接部分。与串联机器人相比较，并联机器人具有刚度大、结构稳定、承载能力大、微动精度高、运动负荷小的优点。在位置求解上，串联机器人的正解容易，但反解十分困难；而并联机器人则相反，其正解困难，反解却非常容易。
由于机器人结构控制上的复杂性，焦作机器人，使用工业机器人的员工需要培训才能操作。如果操作不当，就算是一个简单的动作，也可能出现很大的安全事故。相比之下，机器人技术，对于一些简单的工序，由人工来完成会方便很多。
自主的意识判断和带有情感的创造性是人类的显著特点，也是人类至今还牢牢将机器人控制在手里的原因。在工业上，工人之间可以相互交流，可以在不同情况下分析问题，可以及时处理突发情况。而机器人按照特定的程序“思考”，一旦环境突变，还有可能造成机器瘫痪甚至引发安全事故。在一些需要加入艺术成分的工业和产品设计上，机器人更加难以达到人类的水准。
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