人類走進20世紀後，隨著整個科學技術的迅速發展，有更多的科學家投入到機器人的研究和開發工作中，從而使之進入了現代機器人時代。
美國是現代機器人的發源地。1927年，美國西屋電氣公司工程師溫茲利製造了第一個電動機器人——電報箱，它裝有無線電發報機，可以回答一些問題，但不會走動，在紐約舉辦的世界博覽會上展出，頗受關注。1934年該公司又推出能說話的機器人“威利”，但仍不會走動。1951年，美國麻省理工學院成功研製出第一臺數控銑床，從而首先實現了機械與電子的結合，是機器人機—電一體化技術的先驅。1954年，美國人戴沃爾最先提出了工業機器人——示教再現機器人的概念，並申請了專利。該專利的關鍵技術是藉助伺服技術控制機器人的關節，利用人手對機器人進行示教，於是機器人就能實現動作的記錄和再現。這一技術思想至今仍被採用。
1959年，美國人英格伯格和德沃爾合作——前者負責機械部分(機器人的手和腳)設計，後者負責電子控制部分設計，研製出第一臺工業機器人樣機。1961年，美國Unimation公司製造出用於模鑄生產的工業機器人“尤尼梅特”(意思為萬能自動)，從而開創了現代機器人發展的新紀元。至1970年，美國用在自動生產線上的工業機器人超過200餘臺。
當今世界處於信息時代，一種新技術或新產品一旦問世，就會很快引起全世界科學家的關注。1967年日本豐田和川崎公司分別引進美國的機器人技術，投入眾多人力和鉅額資金，進行技術的消化、仿製、改進和創新，到1980年就取得了極大的成功和普及，日本把1980年稱之為“日本的機器人元年”。現在，日本生產和應用的機器人，在種類、數量以及技術水平方向，堪稱世界之最，已處於世界領先地位。
歐洲一些發達國家，包括英、法、意等，也都大力發展機器人技術，並且都取得了極大的進展。
我國機器人研究工作，起步於20世紀70年代，在國家大力關注和支持下，經過近30年的拼搏，緊跟世界機器人技術的發展，取得了一批舉世矚目的成果，如工業用機器人——焊接、噴漆、裝配、切割、搬運、包裝碼垛等工業機器人，都已先後研製成功，並用於實際生產。據統計，我國目前用於生產線上的機器人有3000多臺。其他一些特種機器人，如服務機器人、娛樂機器人、醫用機器人等智能機器人也都相繼研製成功，有的已經投入使用。
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