सहयोगी रोबोटों के एकीकृत संयुक्त मोटर नियंत्रण पर अनुसंधान

1.1 अनुसंधान पृष्ठभूमि

विज्ञान और प्रौद्योगिकी की तीव्र प्रगति के साथ,बुद्धिमान क्षमताएँस्मार्ट विनिर्माण में निरंतर सुधार हो रहा है, जिससे यह औद्योगिक विकास का एक प्रमुख चलन बन गया है। उदाहरण के लिए, चीन के सूचना उद्योग मंत्रालय द्वारा जारी आंकड़ों से पता चलता है कि 2023 में घरेलू स्मार्ट विनिर्माण ने 11.6% की उल्लेखनीय वृद्धि दर्ज की - जो इस क्षेत्र में देश के निरंतर प्रयासों और तकनीकी नवाचार का प्रमाण है। इसके अलावा, स्मार्ट विनिर्माण उद्यमों में नवाचारों की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है, जो उच्च स्तरीय उपकरण निर्माण, उन्नत सामग्री और पर्यावरण प्रौद्योगिकियों जैसे क्षेत्रों तक फैली हुई है, जो उद्योग की जीवंतता और गहन परिवर्तन को दर्शाती है। इस प्रवृत्ति ने न केवल पारंपरिक विनिर्माण उत्पादन विधियों में क्रांति ला दी है, बल्कि औद्योगिक उन्नयन को भी गति दी है, जिससे दक्षता और गुणवत्ता दोनों में वृद्धि हुई है। स्वचालित उत्पादन लाइनें और औद्योगिक रोबोट तेजी से मानव श्रम का स्थान ले रहे हैं।

प्रगति के साथबुद्धिमान विनिर्माण युगऔद्योगिक रोबोटों की अत्यधिक स्वचालित और बुद्धिमान तकनीकी विशेषताएं विनिर्माण उद्योग की उच्च परिशुद्धता, संचालन में सुगमता और उत्पादन प्रक्रियाओं में लचीलेपन की बढ़ती मांगों के साथ पूरी तरह से मेल खाती हैं। इसने विनिर्माण में उनके महत्व को बढ़ा दिया है, जिससे वे औद्योगिक परिवर्तन और उन्नयन को गति देने वाली एक महत्वपूर्ण शक्ति बन गए हैं। सहयोगी रोबोट—औद्योगिक उपकरण जो मशीन-से-मशीन और मानव-रोबोट सहयोग दोनों को प्राप्त करने में सक्षम हैं—अपने स्वायत्त व्यवहार और सहयोगी क्षमताओं के कारण रोबोटिक्स अनुसंधान में एक प्रमुख केंद्र के रूप में उभरे हैं, जिससे वे भविष्य के औद्योगिक रोबोटिक्स में एक प्रमुख भूमिका निभाने के लिए तैयार हैं। सहयोगी रोबोट प्रौद्योगिकी में, सर्वो मोटर प्रदर्शन मेट्रिक्स—जिसमें टॉर्क प्रतिक्रिया गति, टॉर्क सटीकता, स्थिति परिशुद्धता, बिजली की खपत और तापमान स्थिरता शामिल हैं—रोबोट की गति दक्षता, स्थिरता और सटीकता को सीधे निर्धारित करते हैं। रोबोटों के पावर कोर के रूप में, सर्वो सिस्टम का प्रदर्शन गति परिशुद्धता और विश्वसनीयता को गंभीर रूप से प्रभावित करता है। विशेष रूप से, संयुक्त सर्वो मोटर स्थिति परिशुद्धता प्राप्त करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एक उत्कृष्ट संयुक्त सर्वो मोटर जटिल कार्यों के दौरान सटीक स्थिति और स्थिर गति सुनिश्चित करता है, जिससे परिचालन दक्षता बढ़ती है और त्रुटियां कम होती हैं।

“रोबोट उद्योग विकास के लिए 14वीं पंचवर्षीय योजना” में बुद्धिमान एकीकृत रोबोटिक जोड़ों पर अनुसंधान को आगे बढ़ाने पर जोर दिया गया है, जो सहयोगी रोबोटों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं। इनकी अत्यधिक एकीकृत डिज़ाइन अवधारणा में अंतर्निहित एक्चुएटर्स, सेंसर और ड्राइवर सीधे जोड़ में ही समाहित होते हैं, जिससे प्रत्येक जोड़ एक स्वतंत्र नियंत्रण इकाई बन जाता है। आंतरिक संरचना और लेआउट को अनुकूलित करके, वितरित नियंत्रण आर्किटेक्चर विभिन्न सिस्टम स्तरों के बीच केबलों की संख्या को काफी कम कर देता है, जिससे रखरखाव लागत कम होती है और समग्र विश्वसनीयता बढ़ती है। मॉड्यूलर डिज़ाइन जोड़ों के प्रतिस्थापन और रखरखाव को भी आसान बनाता है, जिससे सहयोगी रोबोटों की बाजार प्रतिस्पर्धात्मकता में काफी वृद्धि होती है।

सहयोगात्मक रोबोट की अवधारणा1996 में पहली बार पेश किए गए सहयोगी रोबोटों की डिज़ाइन फिलॉसफी ने उत्पादन लाइनों पर रोबोट और मनुष्यों के बीच समन्वित संचालन को सक्षम बनाकर पारंपरिक रोबोटिक्स में क्रांतिकारी बदलाव लाया। यह सहयोगात्मक दृष्टिकोण न केवल रोबोटों की दक्षता और सटीकता का लाभ उठाता है, बल्कि मानवीय बुद्धिमत्ता और लचीलेपन को भी एकीकृत करता है, जिससे परिचालन दक्षता और सुगमता बढ़ती है। पारंपरिक औद्योगिक रोबोटों की तुलना में, सहयोगी रोबोट विशिष्ट विशेषताएं प्रदर्शित करते हैं, जिससे वे रोबोटिक्स क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण उपश्रेणी के रूप में स्थापित हो गए हैं। उनकी भौतिक संरचनाओं और नियंत्रण प्रणालियों दोनों में पर्याप्त संशोधन किए गए हैं। पारंपरिक औद्योगिक रोबोट—जैसे कि चित्र 1 में दर्शाए गए रोबोटिक आर्म कॉन्फ़िगरेशन—मुख्य रूप से पैलेटाइजिंग, सामग्री हैंडलिंग, वेल्डिंग और लेजर कटिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। हालांकि इन रोबोटों में उच्च कठोरता, संरचनात्मक स्थिरता और मजबूत भार वहन क्षमता होती है, लेकिन इनमें कुछ सीमाएं भी हैं: अपेक्षाकृत बड़ा आकार और द्रव्यमान, महत्वपूर्ण गतिज जड़त्व, कम लचीलेपन के साथ भारी डिज़ाइन और अत्यधिक फुर्तीले असेंबली कार्यों को करने में असमर्थता। इसके अतिरिक्त, उनका पर्याप्त जड़त्वीय संवेग और उच्च गति से चलने से उनके परिचालन दायरे में कर्मियों के लिए काफी सुरक्षा जोखिम पैदा होते हैं, जिसके कारण उन्हें बंद क्षेत्रों में ही संचालित करना आवश्यक हो जाता है।

चित्र 1 पारंपरिक औद्योगिक रोबोटिक भुजाएँ और सहयोगी रोबोट

सहयोगी रोबोट साझा स्थानों में मनुष्यों के साथ एक साथ काम करने में सक्षम बनाते हैं और सहयोगात्मक क्षेत्रों में निकट-सीमा की बातचीत को सुगम बनाते हैं। पारंपरिक रोबोटिक भुजाओं की तुलना में, सहयोगी रोबोट आमतौर पर अपने अंतिम सिरे पर अधिकतम 20 किलोग्राम का भार सहन कर सकते हैं, और इनकी परिचालन सीमा मानव भुजा की पहुँच के बराबर होती है। इनकी संरचना जटिल संचरण तंत्र वाली पारंपरिक औद्योगिक रोबोटिक भुजाओं की तुलना में सरल होती है, जबकि ये संवेदनशील बल प्रतिक्रिया, हल्कापन, लचीलापन और मजबूत संवेदन क्षमता प्रदान करते हैं। ये विशेषताएं उन्हें मानव संपर्क के दौरान बल को गतिशील रूप से समायोजित करने की अनुमति देती हैं, जिससे हिंसक क्षति को प्रभावी ढंग से रोका जा सकता है। परिणामस्वरूप, सहयोगी रोबोट पारंपरिक सुरक्षा अवरोधों की आवश्यकता के बिना कार्यों को पूरा करने के लिए मनुष्यों के साथ सुरक्षित रूप से सहयोग कर सकते हैं।

सहयोगी रोबोट सीधे मानव संपर्क में रहकर कार्य करते हैं; इसलिए, मानव-रोबोट सहयोग में सुरक्षा एक अनिवार्य आवश्यकता है। कर्मियों को चोट से बचाने के लिए करंट नियंत्रण, टॉर्क नियंत्रण, संपर्क सेंसर और टक्कर का पता लगाने जैसी तकनीकी व्यवस्थाओं का उपयोग करते हुए परिचालन शक्ति और घूर्णी टॉर्क को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है। रोबोट के बुद्धिमान ड्राइव नियंत्रण प्रणालियों को भी सुरक्षा प्रबंधन के लिए और अधिक अनुकूलित करने की आवश्यकता है, जिससे गतिशील गणनाओं और पर्यवेक्षक-आधारित मॉडलिंग के माध्यम से अनुकूली सुचारू नियंत्रण संभव हो सके।

हाल ही में हुए एक अध्ययन में, इंटरनेशनल फेडरेशन ऑफ रोबोटिक्स (IFR) ने इस बात पर ज़ोर दिया है कि भविष्य में रोबोटों के विकास में मुख्य रूप से सरलता, उपयोग में आसानी, लचीलापन और सुरक्षित सहयोग की प्रवृत्ति देखने को मिलेगी। औद्योगिक रोबोट धीरे-धीरे स्वचालन और बुद्धिमत्ता के उच्च स्तर को प्राप्त करेंगे; उनका उपयोगकर्ता-अनुकूल डिज़ाइन परिचालन संबंधी बाधाओं को कम करेगा, जिससे अधिक उद्यम आसानी से रोबोटिक्स तकनीक का लाभ उठाकर उत्पादन क्षमता बढ़ा सकेंगे। साथ ही, लचीलेपन और सुरक्षित सहयोग क्षमताओं वाले डिज़ाइन रोबोटों को विविध और जटिल उत्पादन वातावरणों के अनुकूल बेहतर ढंग से ढलने में सक्षम बनाएंगे, जिससे मानव-रोबोट सहयोग को बढ़ावा मिलेगा और औद्योगिक उत्पादन के बुद्धिमान और कुशल विकास को और आगे बढ़ाया जा सकेगा।

चित्र 2: सहयोगी रोबोट का कार्यक्षेत्र

1.2 अनुसंधान का महत्व

वर्तमान सहयोगी रोबोटिक्स बाजार में, सात-डिग्री-ऑफ-फ्रीडम वाले रोबोट अपनी व्यापक परिचालन क्षमता और लचीलेपन के कारण पसंदीदा हैं। ये रोबोट अतिरिक्त डिग्री-ऑफ-फ्रीडम प्रदान करते हैं, जिससे औद्योगिक स्वचालन और स्मार्ट विनिर्माण की अपार संभावनाएं खुलती हैं। प्रत्येक डिग्री-ऑफ-फ्रीडम एक रोबोटिक जोड़ के माध्यम से प्राप्त की जाती है, जो रोबोटिक प्रदर्शन को निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण कारक है। चार प्रमुख निर्माता—FANUC, ABB, Yaskawa और KUKA—अपने पारंपरिक औद्योगिक रोबोटिक आर्म्स में अलग-अलग ट्रांसमिशन सिस्टम का उपयोग करते हैं; हालांकि, वे मूल रूप से रोटेशन के लिए जोड़ों को शक्ति संचारित करने के लिए बेवल गियर, स्पर गियर या सिंक्रोनस बेल्ट के साथ सर्वो मोटर्स का उपयोग करते हैं। ये ट्रांसमिशन विधियां रोबोटिक जोड़ों के आकार को सीमित करती हैं। उच्च परिशुद्धता प्राप्त करना संभव है, लेकिन लघुकरण अभी भी एक चुनौती है। जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, पारंपरिक औद्योगिक रोबोटों को मोटर सर्वो ड्राइव वाले बाहरी नियंत्रण कैबिनेट की आवश्यकता होती है, जिसमें प्रत्येक मोटर को कैबिनेट से जोड़ने वाले कई तार होते हैं, जिससे नियंत्रण प्रणालियों की लचीली तैनाती सीमित हो जाती है।

चित्र 3 पारंपरिक औद्योगिक रोबोट और नियंत्रण कैबिनेट

औद्योगिक रोबोटिक भुजाओं के पारंपरिक जोड़ विन्यास अब सहयोगी रोबोटों की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते, इसलिए इन जोड़ों ने पारंपरिक संचरण तंत्रों को छोड़कर एक नवीन डिजाइन दर्शन को अपनाया है। यह दृष्टिकोण नियंत्रक, सर्वो चालक और मोटर को जोड़ के भीतर ही एकीकृत करके हल्के, कम वोल्टेज वाले और अत्यधिक एकीकृत प्रणालियों को प्राप्त करने पर केंद्रित है, साथ ही अंतर्निहित विद्युत कनेक्शन भी आंतरिक रूप से ही लागू किए जाते हैं। केवल न्यूनतम संख्या में नियंत्रण इंटरफेस बाहरी रूप से दिखाई देते हैं, जिससे बाहरी वायरिंग सरल हो जाती है और इंजीनियरिंग जटिलता कम हो जाती है। ऐसे डिजाइन को एकीकृत जोड़ कहा जाता है।

सहयोगी रोबोट जोड़ों के वर्तमान विकास की आवश्यकताओं और रुझानों को देखते हुए, एक हल्के, कम वोल्टेज वाले, अत्यधिक एकीकृत और उच्च प्रदर्शन वाले एकीकृत सहयोगी रोबोट जोड़ का डिज़ाइन करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इस प्रकार के एकीकृत जोड़ में जोड़ की गति के लिए आवश्यक सभी घटक शामिल होते हैं—जैसे कि एक्चुएटर, नियंत्रक, चालक और सेंसर—और यह एक स्वतंत्र मॉड्यूल के रूप में भी कार्य कर सकता है। सरल पावर और कंट्रोल बसों के माध्यम से मुख्य नियंत्रक या अन्य मॉड्यूल से कनेक्ट होने पर, यह अत्यधिक सुसंगत लेकिन कम युग्मन वाला डिज़ाइन सहयोगी रोबोटों की स्केलेबिलिटी को काफी हद तक बढ़ाता है। इस एकीकृत मॉड्यूलर जोड़ का उपयोग करके और इसे उपयुक्त आकार के रोबोटिक आर्म्स और एंड-इफेक्टर्स के साथ जोड़कर, विभिन्न आवश्यकताओं के अनुरूप सहयोगी रोबोटों को आसानी से असेंबल किया जा सकता है।

चित्र 4 मॉड्यूलर जोड़ का योजनाबद्ध आरेख

सहयोगी रोबोटों के लिए एकीकृत जोड़ों और उनके सर्वो नियंत्रण प्रणालियों पर अनुसंधान, सहयोगी रोबोटिक्स के विकास के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। इन एकीकृत जोड़ों की मूल तकनीकों में दो प्रमुख घटक शामिल हैं: हार्मोनिक रिड्यूसर और संयुक्त मोटर ड्राइव-नियंत्रण प्रणालियाँ, साथ ही उनके संबंधित नियंत्रण एल्गोरिदम। झिक्सिन ड्राइव टेक्नोलॉजी (शिजियाझुआंग) कंपनी लिमिटेड सहयोगी रोबोटों के लिए संयुक्त मोटर ड्राइव-नियंत्रण प्रणालियों पर अपना अनुसंधान केंद्रित करती है और संयुक्त मोटर ड्राइव और नियंत्रण तंत्रों का गहन अध्ययन करती है। कंपनी उच्च बुद्धिमत्ता वाले एकीकृत रोबोट संयुक्त मोटर उत्पादों की एक श्रृंखला विकसित कर रही है जो सहयोगी रोबोट जोड़ों के लिए अधिक लचीली और विश्वसनीय नियंत्रण क्षमताएं प्रदान करती हैं, साथ ही स्व-बोध, बुद्धिमान निर्णय लेने, कुशल निष्पादन और सटीक नियंत्रण जैसी महत्वपूर्ण विशेषताओं को समाहित करती हैं - इस प्रकार स्मार्ट उपकरण विकास की मांगों को पूरा करती हैं।

2. घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर वर्तमान अनुसंधान स्थिति

1956 में, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी जो एंगेलबर्गर और आविष्कारक जॉर्ज डेवोल ने यूनिमेशन नामक एक रोबोटिक्स कंपनी की स्थापना की, जिसने 1959 में दुनिया का पहला औद्योगिक रोबोट - यूनिमेट - सफलतापूर्वक विकसित किया।

जनरल मोटर्स ने सबसे पहले 1961 में न्यू जर्सी स्थित अपने संयंत्र में औद्योगिक उत्पादन में रोबोटों का उपयोग शुरू किया। 1969 में, जापान ने यूनिमेशन कंपनी के रोबोटों को पेश किया और बाद में जापान में रोबोट निर्माण कार्यों के लिए कावासाकी हेवी इंडस्ट्रीज और ब्रिटेन स्थित कुकाई कॉर्पोरेशन को अपनी तकनीक का लाइसेंस दिया। जापान के ऑटोमोटिव उद्योग की प्रगति के साथ, उत्पादन में मानव श्रम की जगह रोबोटों की संख्या लगातार बढ़ती जा रही है, जिससे उनका व्यावहारिक महत्व पूरी तरह से सिद्ध हो रहा है। परिणामस्वरूप, जापान ने औद्योगिक रोबोटिक्स विकास पर अधिक जोर दिया है। रोबोट तकनीक को अपनाने में अग्रणी कावासाकी हेवी इंडस्ट्रीज से शुरुआत करते हुए, फैनुक और यास्कावा जैसी विश्व-प्रसिद्ध रोबोटिक्स कंपनियों के उदय के साथ, जापान विश्व स्तर पर अत्याधुनिक रोबोटिक तकनीकों में महारत हासिल करने वाले देशों में से एक बन गया है।

1973 में, जर्मन कंपनी KUKA ने Unimate रोबोट को संशोधित करके पहला छह-डिग्री-ऑफ-फ्रीडम रोबोट, Famulus बनाया, जो एक इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा संचालित था। 1974 में, स्वीडिश जनरल इलेक्ट्रिकल कंपनी ASEA (ABB की पूर्ववर्ती कंपनी) ने माइक्रोप्रोसेसर द्वारा नियंत्रित दुनिया का पहला पूर्णतः इलेक्ट्रिक रोबोट, IRB 6 विकसित किया, जिससे रोबोटिक बुद्धिमत्ता में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। 1978 में, अमेरिकी कंपनी Unimation ने अपने PUMA औद्योगिक रोबोट को जनरल मोटर्स की असेंबली लाइनों पर व्यापक रूप से तैनात किया, जिससे औद्योगिक रोबोटों की व्यावहारिकता और मूल्य का और अधिक प्रदर्शन हुआ और औद्योगिक रोबोटिक्स प्रौद्योगिकी की पूर्ण परिपक्वता का संकेत मिला, जिसने आगामी तकनीकी प्रगति के लिए एक ठोस आधार तैयार किया।

औद्योगिक रोबोटिक्स के विकास के चार दशकों से अधिक के दौरान, तकनीकी प्रगति निरंतर जारी रही है। हालांकि, सुरक्षा कारणों से, रोबोट आमतौर पर विशिष्ट कार्यस्थलों पर स्थिर रखे जाते हैं और सुरक्षा रेलिंग द्वारा अलग-थलग कर दिए जाते हैं, जिससे वे मनुष्यों के साथ एक ही स्थान पर काम नहीं कर पाते। यह पारंपरिक व्यवस्था मानव-रोबोट सहयोग को सीमित करती है, जिससे वास्तव में कुशल सहयोगात्मक संचालन प्राप्त करना कठिन हो जाता है। अनेक प्रयासों और खोजों के बावजूद, सुरक्षित मानव-रोबोट सहयोग प्राप्त करना औद्योगिक रोबोटिक्स के क्षेत्र में एक बड़ी चुनौती बनी हुई है।

2005 तक यूरोपीय संघ द्वारा वित्त पोषित एक प्रमुख परियोजना ने सहयोगी रोबोटों की अवधारणा को पेश नहीं किया था। इस पहल में एबीबी, कूका, रीस, कोमाऊ और गुडल जैसी अग्रणी औद्योगिक रोबोटिक्स कंपनियों को एक साथ लाया गया ताकि छोटे और मध्यम आकार के उद्यमों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए एक किफायती, कॉम्पैक्ट और लचीले रोबोट का संयुक्त रूप से विकास किया जा सके, जिसका उद्देश्य श्रम आउटसोर्सिंग पर निर्भरता को कम करना था। इस परियोजना ने मानव-रोबोट सहयोग की क्षमता को स्पष्ट रूप से उजागर किया, जिससे सहयोगी रोबोटों की अवधारणा की ठोस नींव रखी गई।

शुरुआती सहयोगी रोबोट मुख्य रूप से पारंपरिक औद्योगिक रोबोटों के संशोधित रूप और अनुप्रयोग थे, जिनमें उनकी डिज़ाइन फिलॉसफी या संचालन विधियों में कोई मौलिक परिवर्तन नहीं किया गया था। 2005 में अपनी स्थापना के बाद से, यूनिवर्सल रोबोट्स मानव श्रमिकों के साथ सुरक्षित रूप से काम करने में सक्षम सहयोगी रोबोटों के विकास के लिए समर्पित रहा है। 2009 में, कंपनी ने UR5 - दुनिया का पहला सहयोगी रोबोट - लॉन्च किया, जिसने इस युग की शुरुआत की। इसके बाद, रीथिंक ने दो भुजाओं वाले बैक्सटर और नए एकल भुजा वाले सॉयर रोबोट को पेश किया, जिससे धीरे-धीरे औद्योगिक रोबोटिक्स के भीतर सहयोगी रोबोटिक्स को एक मान्यता प्राप्त और स्वीकृत अनुशासन के रूप में स्थापित किया गया। इस प्रगति ने भविष्य के औद्योगिक स्वचालन और बुद्धिमान विकास के लिए नई अंतर्दृष्टि और दिशाएँ प्रदान की हैं।

चित्र 5: UR5 रोबोट और सॉयर बैक्सटर रोबोट

चीनी विज्ञान अकादमी के शेनयांग इंस्टीट्यूट ऑफ ऑटोमेशन से संबद्ध सियासुन रोबोट कंपनी ने नवंबर 2015 में औद्योगिक एक्सपो में चीन के उन्नत तकनीकी स्तर का प्रतिनिधित्व करने वाले सात-अक्षीय लचीले सहयोगी रोबोट का पहली बार प्रदर्शन किया। तब से, लुओशी और आओबो जैसे कई घरेलू सहयोगी रोबोट मॉडल धीरे-धीरे मान्यता प्राप्त कर रहे हैं।

रोबोटिक जोड़ों के संदर्भ में, सहयोगी रोबोट जोड़ों और पारंपरिक भारी-भरकम औद्योगिक रोबोटों के जोड़ों के बीच मुख्य अंतर उनकी "लचीलेपन" में निहित है। यह लचीलापन कम यांत्रिक कठोरता, कम जड़त्व और टॉर्क को महसूस करने की क्षमता के माध्यम से प्रकट होता है। वर्तमान में, सहयोगी रोबोटिक भुजाओं में प्रयुक्त जोड़ों का लचीलापन मुख्य रूप से सटीक स्थिति नियंत्रण और टॉर्क नियंत्रण से प्राप्त होता है।

चित्र 6 सहयोगी रोबोटों में एकीकृत जोड़ की विशिष्ट संरचना

वर्तमान शोध के अवलोकन से पता चलता है कि चीन में रोबोटिक्स का विकास अमेरिका और जापान जैसे देशों की तुलना में देर से शुरू हुआ। सहयोगी रोबोटों पर शोध अभी भी मौजूदा अंतरराष्ट्रीय उत्पादों से काफी पीछे है, जिसमें हार्मोनिक रिड्यूसर और संयुक्त मोटर ड्राइव नियंत्रण प्रणालियों में प्रमुख बाधाएं हैं। घरेलू सहयोगी रोबोटों में संयुक्त नियंत्रण क्षमताओं, विशेष रूप से नियंत्रण सटीकता और बुद्धिमान नियंत्रण के संदर्भ में, सुधार की काफी गुंजाइश है। इसके अलावा, वैश्विक रोबोटिक्स अनुसंधान रुझान बताते हैं कि सुरक्षा, लचीलापन और बुद्धिमत्ता तकनीकी प्रगति की प्रमुख विशेषताएं हैं। रोबोट जोड़ अत्यधिक एकीकृत ड्राइव-नियंत्रण प्रणालियों और अधिक बुद्धिमत्ता की ओर विकसित हो रहे हैं। हालांकि सहयोगी रोबोट जोड़ पारंपरिक केंद्रीकृत नियंत्रण से वितरित ड्राइव-नियंत्रण आर्किटेक्चर में परिवर्तित हो गए हैं, वे वर्तमान में केवल मोटर-चालित क्रियाओं को निष्पादित करते हैं, स्वायत्त धारणा, बुद्धिमान निर्णय लेने और निपुण निष्पादन की क्षमताओं का अभाव है - जिसके परिणामस्वरूप बुद्धिमत्ता का स्तर अपेक्षाकृत कम है। बुद्धिमान रोबोटिक्स प्रणालियों की बढ़ती मांग के लिए अभी भी महत्वपूर्ण संभावनाएं मौजूद हैं।