目前，工業機器人主要應用在汽車制造、機械制造、電子器件、集成電路、塑料加工等較大規模生產企業。下面介紹幾種機器人的典型應用。
1、汽車制造領域
   汽車制造生產線中的點焊和噴漆工作量極大，且要求有較高的精度和質量，由于采用傳送帶流水作業，速度快，上下工序要求嚴格，所以采用焊接機器人和噴漆機器人作業可保證質量和提高效率。圖1是一個噴漆機器人系統示意圖。噴漆機器人的運動是采用空間軌跡運動控制方式。圖2是一個焊接機器人系統的示意圖。焊接機器人還分成采用點位控制的點焊機器人和軌跡控制的焊接機器人兩種。
   1－操作機 2－識別裝置 3－外起動 4－噴漆工件 5－示教手把 6－噴槍 7－漆罐 8－外同步控制 9－生產線停線控制 10－控制系統 11－遙控急停開關 12－油源 1－總機座 2、6 軸旋轉換位器 3、4－控制裝置 5－工件夾具 6－工件 7－焊接電源 2、機械制造領域
   機械制造企業的柔性制造系統采用搬運機器人搬運物料、工件和工具，裝配機器人完成設備的零件裝配，測量機器人進行在線或離線測量。    如圖3所示是兩臺機器人用于自動裝配的情況，主機器人是一臺具有3個自由度，且帶有觸覺傳感器的直角坐標機器人，它抓取第1號零件，并完成裝配動作，輔助機器人僅有一個回轉自由度，它抓取第2號零件，1號和2號零件裝配完成后，再由主機械手完成與3號零件的裝配工作。
1－CNC銑床 2－傳送帶 3－機器人
4－CNC車床 5－料倉 6－中央處理器    如圖4所示是一教學型FMS，由一臺CNC車床，一臺CNC銑床，工件傳送帶，料倉，兩臺關節型機器人和控制計算機組成。兩臺機器人在FMS中服務，一臺機器人服務于加工設備和傳送帶之間，為車床和銑床裝卸工件；另一臺位于傳送帶和料倉之間，負責上下料。
在電路板生產流水線一般使用插裝機器人完成器件的查找、搬運和裝配，如圖8-17e就是插裝機器人的典型結構，它主要有搬運器件的手臂的擺動和抓取插裝過程的上下運動兩個動作。
3、其他領域
   機器人在其他領域應用也非常廣泛，如，工業機器人可以取代人去處理一些如放射線、火災、海洋、宇宙等環境的危險作業，如2004年1月4日美國“勇氣”號火星探測機器人實現了人類登陸火星的夢想（圖5為“勇氣”號的圖片）。