除了成本和时间方面的限制，也有人口结构变化和技术人员缺乏的原因，很多西方工业国家都面临着生产系统的规划设计、程序化以及维护方面的挑战。通过智能化辅助系统持续且有效地手动进行机器人编程成为了应对挑战的新途径。

在工业机器人技术中，手动在线编程在很多情况下被看成是工业领域运用机器人技术的瓶颈。由于编程时间长，在中小型企业当中，对于是否投资工业机器人仍有保留。新近公布的欧盟委员会进行的一项研究也证明了这一点。该研究还证实了人机交互是一项具有高潜力的应用技术，并促进机器人编程的发展。在此项研究方面，应研发出能够与技术设备进行最佳信息交换的机器人编程技术。

常规的信息交换简单便捷且灵活

利用常规信息交换方法可组成符合中小型企业使用需求的有效且人性化的人机交互模式。常规的人机交互成功案例通常绝大部分是通过语言（听觉）和手势（视觉）来实现。常规信息交换方法的使用除了能够提高技术系统的认可度，还能够缩短人们掌握人机交互渠道并缩短其通用性技术操作时间。对于常规的人机交互而言，典型的特点是多模块化，也就是说同时性或是一个接一个地使用较多信息交换渠道。

多模块控制系统使用典型的手指、手、触摸手势以及语言。视觉化地使用是人机交互应用的进一步形式：除了传统的显示技术外，使用增强现实信息的使用来实现摄像机图像信息的视觉化呈现方法。

增强现实（Augmented Reality）：在真实的环境中模拟

为了补充定义单个姿势及轨迹，使用者可在一个较高的程序层面借助于演示全部任务来定义一个工业机器人程序。在此，人的工作步骤通过动态跟踪（Motion-Tracking）自动识别，然后落实在一个机器人程序里。这种针对工作任务的工业机器人编成不要求人们具备专业知识，所以操作人员可简便地实现针对工作任务的工业机器人编程。既可使用外部的3D相机系统也可使用手持终端的2D相机对没有标记的姿态进行识别。可直接在手持终端上通过专用图像加工处理来识别手指姿态。

手持终端上的App不仅可管理程序，还可借助于增强现实信息的使用（Augmented Reality）在进行程序评估时给程序员以支持。在此，还可补充手持终端所摄的重现工业机器人程序的图像目标。这样工业机器人的程序在标准情况下只以文字形式出现，而在真实的环境里则以图像化形式出现，即使是非专业人员也可立刻明白这样的程序。

图像化的工业机器人式样的塑造也可使得在CAD支持的线下编程系统里实现一个用于检测机器工作周期和可达到范围的控制机器人程序的模拟。为基于人的姿态的定义、下一步程序模拟以及在机器人控制装置上的程序模拟。借助于一个图像化的机器人实现机器人真实环境的程序模拟，在此该屏幕中的机器人图像即是拍摄真实的机器人而获取的。

可触摸且匹配的机器人程序

关于人机交互，使用者在做出姿态时通过增强现实信息的使用来支持图像反馈，用于机器人编程的现实信息将与使用者的同步交互画面渐显在平面电脑的图像里。

对于手指姿态的识别是人机交互的新形式，使用者能够捕捉到增强现实信息的使用的图像目标，并用这些图像目标进行空间交互。这就意味着：可自由推移和翻转3D图像。目标物体既可为单独姿态，可成连结型的轨迹，也可为针对任务的目标。在进行交互时，增强现实信息的使用里又可以为使用者提供现实的交互反馈。接着进行基于姿态的控制，便实现了程序的自动匹配。为图像化的现实工件交互，该交互用于定义一个工件拾取与放置任务。

这里有一个现实的针对特定任务的编程模式，该模式是为沿轨道进行焊接作业而设计的。为通过示范焊接动作实现焊接动作编程的规则简图。基于姿态定义的焊接轨道运动跟踪系统也可能存在着不够精准的可能性，这就需要借助于传感器的跟踪补充来找到并跟踪焊缝。

自动校准确保快速达到应用状态

基于相机的传感器运动跟踪系统是专为自动校准运动跟踪和增强现实信息的使用而研发设计的。使用这样的传感器可确保编程系统在短短几分钟内便可快速达到应用状态。

空间编程系统的核心部件是一个App,也就是原来在智能手机和平板电脑上使用的。通过一个统一的界面，机器人的程序从App传递给任意一家机器人生产厂家的控制装置。在不久的将来，还会出现其他用于与数字化工厂的传统模拟工具进行程序交换的无线界面可供使用。