近年来，人类活动的领域不断扩大，机器人的应用也从制造领域发展到非制造领域。海洋开发、太空探索、采矿、建筑、医疗、农业、林业、服务业、娱乐业等行业。都提出了自动化和机器人化的要求。与制造业相比，这些行业的主要特点是工作环境的非结构化和不确定性，因此对机器人的要求更高，要求机器人具有行走功能、外部感知能力和局部独立规划能力等。，这是机器人技术的一个重要发展方向。

(1)水下机器人:美国的AUSS、俄罗斯的MT-88、法国的EPAVLARD等水下机器人已经应用于海洋石油开采、海底勘探、打捞作业、管道铺设和检查、电缆铺设和维护、大坝检查等。，形成两大类:遥控水下航行器和自主水下航行器。
(2)空间机器人:空间机器人一直是先进机器人的重要研究领域。目前，美国、俄罗斯、加拿大等国家都研制了各种空间机器人。如美国NASA的太空机器人Sojanor。Sljanor是一款自主移动汽车，重11.5kg，尺寸630~48mm，六个轮子。它在火星上的成功应用引起了全世界的关注。
(3)核工业用机器人:国外研究主要集中在灵巧、动作准确可靠、反应迅速、重量轻、刚性好、装卸维护方便的高性能伺服系统，以及半自主和自主移动机器人。典型系统已完成，如美国ORML的基于机器人的放射性储罐清洗系统、反应堆用双臂机械手、加拿大研制成功的辐射监测与故障诊断系统、德国的C7灵巧手等。
(4)地下机器人:地下机器人主要包括采矿机器人和地下管道维护机器人。主要研究内容有:机械结构、行走系统、传感器和定位系统、控制系统、通信和遥控技术。目前，日本、美国、德国等发达国家已经开发出用于修复地下管道和石油、天然气等大型管道的机器人，各种采矿机器人和自动化系统正在研发中。
(5)医疗机器人:医疗机器人的主要研究内容包括:医疗手术的规划与仿真、机器人辅助手术、微创手术、临场感手术等。美国已经开展了临场感手术的研究，用于战场模拟、手术训练、解剖教学等。法国、英国、意大利、德国等国家联合开展了影像引导骨科(telematics)、口袋机器人(biomed)和机电手术工具用于外科手术的研究，取得了一些丰硕的成果。
(6)建筑机器人:日本开发了20多种建筑机器人。如高层建筑抹灰机器人、预制构件安装机器人、室内装修机器人、地面抛光机器人、玻璃清洗机器人等。，实际上已经满足了要求。卡内基梅隆大学、麻省理工学院等。美国正在开发管道挖掘和埋设机器人以及内墙安装机器人的模型，并开展了传感器、移动技术和系统自动化施工方法的基础研究。英国、德国、法国等国家也在开展这方面的研究。
(7)军用机器人:近年来，美、英、法、德等国研制了第二代军用智能机器人。其特点是采用自主控制模式，能够完成侦察、作战、后勤保障等任务，具备战场上的视、嗅、触角能力，能够自动跟踪地形、选择道路，具有自动搜索、识别和摧毁敌方目标的功能。比如美国的Navplab自主导航车，SSV半自动地面战斗车，法国的DARDS，德国的MV4爆炸物处理机器人等等。目前，美国ORNL公司正在开发各种用途的军用机器人，如艾布拉姆斯坦克、爱国者导弹电池机器人等。