Am Arbeitsplatz der Zukunft arbeiten Menschen und Maschinen kollaborativ, also „Hand in Hand“. Als kollaborativer Roboter wird ein Industrieroboter bezeichnet, der mit Menschen gemeinsam arbeitet und im Produktionsprozess nicht durch Schutzeinrichtungen von diesen getrennt ist. Das genannte System zeichnet sich durch seine maximale Flexibilität in den verschiedensten Produktionsbereichen aus.

Zudem kann die Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine neu gestaltet werden. So übernimmt der Roboter bspw. monotone, gefährliche oder körperlich belastende Arbeiten, während der Werker sich auf anspruchsvolle Montagearbeiten und die kreative Fehlerbehebung konzentrieren kann.

Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) spielen ausgearbeitete Sicherheitssysteme eine wichtige Rolle. Denn ein kollaborierender Roboter wird schließlich ohne schützende Trennwände oder Gitter in direkter Mensch-Roboter-Interaktion aktiv sein und ist dem Menschen oftmals an Gewicht und Kraft weit überlegen. Also muss der Mensch bei der MRK durch vorhandene und elaborierte Sicherheitssysteme bei jedem Schritt des Arbeitsprozesses geschützt werden.

Grundsätzlich lässt sich MRK in fünf unterschiedliche Kollaborationsstufen einteilen (vgl. Abbildung). Stufe 1 bildet die Zelle, den klassischen Schutzzaunbetrieb, ab. Das heißt, es gibt eine strikte Trennung der Arbeitsräume zwischen manueller Arbeit des Werkers und automatisierter Arbeit des Roboters.

Bei der Koexistenz (Stufe 2) arbeiten der Mensch und ein Roboter schutzzaunlos nebeneinander, haben aber dennoch keinen gemeinsamen Arbeitsraum. Stufe 3 umfasst ein synchronisiertes Konzept. Mensch und Roboter nutzen einen gemeinsamen Arbeitsraum, wobei der Arbeitsablauf immer nur einen Interaktionspartner im Arbeitsraum vorsieht. Bei der Kooperation (Stufe 4) hingegen können Mensch und Roboter gleichzeitig im gemeinsamen Arbeitsraum Aufgaben nachgehen. Sie bearbeiten jedoch nicht zusammen dasselbe Produkt oder Bauteil. Um eine Kollaboration (Stufe 5) handelt es sich, wenn Mensch und Roboter gleichzeitig im Rahmen einer gemeinsamen Aufgabe am selben Bauteil arbeiten.