对于需要灵活的解决方案来满足其不断增长的产品组合但可能没有足够的工作规模或资本资源来证明对自动化系统进行较大投资的制造商而言，协作型机器人越来越有吸引力。这些协作机器人通常称为“协作机器人”，可以以最少的编程来执行任务，并适应零件位置和尺寸的变化。人们与协作机器人并肩工作，以减少对自定义夹具的需求，从而降低高混合、小批量（HMLV）工作的效率。协作机器人还可以去车间的工作地点。在生产制造扩展伙伴关系项目下，有很多的协作机器人。投资协作机器人可能最适合：拥有50至500名员工的家庭产品组合的制造商；寻求快速的资本投资回收期的所有者（例如6个月）；经理不能填补轮班，但可以将员工重新部署到更多职位；有重复或危险工作的操作员。

部分归功于美国国家标准与技术研究院（NIST）工程实验室（EL）的智能制造机器人系统（RSSM）计划所做的工作，协作型机器人现在变得更小、更轻、更易于中小型机器人制造商（SMM）进行集成，并改善工作单元内的互操作性。

根据麻省理工学院的研究，人机协作的效率比单独工作的人或机器人高出85%。协作机器人的操作非常类似于工作人员的助手。纯粹的机器人技术需要大量的编程和传感器来解决许多可能的变量。例如，一个人将零件带到机器人上进行组装或焊接的成本效益要远比训练机器人到设施中的其他地方（涉及所有安全和环境因素）收集物料并进行操作更具成本效益。另一方面，协作机器人可以与许多机器和应用程序的软件配合使用，这意味着可以快速重新部署它们，以增加操作的灵活性。它们还轻巧但可靠。许多协作机器人都有足够的运行时间来连续运行数年的保证。

协作机器人的三种最常见的类型是：固定基座–通常是一只手臂，可重复使用零件和工具。移动-特别适用于取放任务和快速转换。可穿戴-例如外骨骼，使用户可以利用人类的好处以及机器的强度和耐用性。

HMLV工作的任务差异很大，这给生产率和整体设备效率带来了挑战。但是HMLV的工作通常仍包含单调的例行程序，这些例行程序可能会导致错误和重复动作，从而给工人造成劳累和伤害。在HMLV车间中，协作机器人可用于许多应用程序中：机器维护–这是协作机器人最常见的用法，代替了重复的拾取和放置零件或工具的任务。自适应装配–协作机器人的灵活性使其能够驱动螺钉、拧紧螺栓、卡扣零件、施加粘合剂等。检查零件和产品– 机器人不会感到精神疲劳，无法限制人类的检查，并且在配备多个高分辨率相机和/或传感器时，机器人可以更快地完成此任务。焊接–协作机器人的灵活性在点焊和电弧焊中越来越普遍地体现出来，认证焊工严重短缺。期望这种用途会继续增加。包装和运输–任务从将收缩包装应用于装箱零件和装载托盘而有所不同。Cobots是执行繁重任务的理想人选。

协作机器人的多功能性是HMLV工作最吸引人的好处之一。这就像拥有一个可以胜任许多不同且通常不具吸引力的任务的员工一样。NIST实验室继续致力于协作机器人的一致性，以便可以重复、有意义的方式对看似相同的规格系统进行测量、评估和比较。

协作机器人也有局限性，包括：它们通常比标准自动化的运行速度慢；许多协作机器人的有效负载能力和范围有限，尽管有一些针对这些领域的模型可用；用于某些危险应用的协作机器人可能需要其他安全基础设施，例如笼式或区域扫描仪。