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国际标准化组织（International Organization for Standardization,ISO）将机器人定义为“具有两个或两个以上轴、可编程的自动化装置，能够在环境中移动，并执行预订的任务” [1] ，并将机器人分为两类：工业机器人（Industrial Robot）和服务机器人（Service Robot）。ISO对工业机器人的定义为：“工业机器人是一种自动控制的、具有重复编程能力的多功能机械手，这种机械手具有三个或者更多的几个轴，在工业自动化应用领域，它既可以在某处固定又可以移动。”ISO对服务机器人的定义为：“服务机器人是自动为人类或设备执行有用任务的机器人，不包括工业自动化应用领域。”国际机器人联盟（International Federation of Robotics,IFR）遵循了 ISO 关于机器人的分类，在对全球机器人发展情况进行追踪时，主要关注工业机器人和服务机器人的发展。工业机器人主要包括焊接机器人、搬运机器人、码垛机器人、包装机器人、喷涂机器人、切割机器人和净室机器人等；服务机器人主要包括家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人。随着机器人技术的快速发展和应用场景的不断拓展，两类机器人的边界也变得越来越模糊。
2017年，IDC 国际数据集团和中国信息通信研究院共同发布了《人工智能时代的机器人3.0新生态》白皮书 [2] ，把机器人的发展历程划分为三个阶段：机器人1.0阶段、机器人2.0阶段和机器人3.0阶段，并总结了不同阶段机器人的特征。
机器人1.0（1960—2000年）：对外界环境没有感知，只能单纯重现人类的示教动作，在制造业领域替代工人进行机械性的重复体力劳动。
示教再现：机器人控制系统将操作者预先编排示范的动作存储为运动指令，并通过逐条取出进行再现，并反复精确执行。
人机分离：机器人被隔离在生产流水线上，是单纯的生产设备，与人没有任何交互。
机器人2.0（2000—2015年）：通过传感器和数字技术的应用构建机器人的感觉能力，并模拟部分人类功能，不但促进了机器人在工业领域的成熟应用，也逐步开始向商业领域拓展。
局部感知：视觉、力觉等多传感器开始集成到机器人系统之中，帮助机器人识别工作对象的位置和周边环境的变化。
有限智能：数字化信息处理系统为机器人提供了基础的数据分析和逻辑判断能力，实现执行动作的自主修正和对操作指令变化的主动响应。
人机协作：应用领域扩大到工业和商业，人与机器人之间产生有限互动。
机器人3.0（2015—2020年）：在机器人2.0的基础上，机器人3.0将实现从感知到认知、推理、决策的智能化进阶。
互联互通：通过传感器等环境感知设备收集海量数据，快速传递到云端并进行初级处理，实现信息的有效分享。
虚实一体：虚拟信号与实体设备的深度融合，实现数据收集、处理、分析、反馈、执行、物化的流程闭环，实现“实—虚—实”的转换。
软件定义：收集的海量数据需要大量的智能运算，软件的作用愈发明显，3.0时代的机器人将向软件主导、内容为王、平台化、API 中心化的方向发展。
人机融合：通过深度学习技术实现人机间的音像交互，乃至机器人对人的心理认知和情感交流。
（来源：《人工智能时代的机器人3.0新生态》）
2019年6月，英特尔公司、CloudMinds公司等机构联合发布的《机器人4.0白皮书：云—边—端融合的机器人系统和架构》指出，机器人3.0阶段预计在2020年完成，之后将进入机器人4.0阶段，这一阶段的主要特征是云和边缘计算的充分应用，机器人除了具有感知能力实现智能协作，还将具有理解和决策的能力，自主服务能力大幅提升 [3] 。
机器人4.0（2020年至今）：把云端大脑分布在从云到端的各个地方，充分利用边缘计算去提供更高性价比的服务，把要完成任务的记忆场景的知识和常识很好地组合起来，实现规模化部署。机器人除了具有感知能力实现智能协作，还具有理解和决策的能力，达到自主的服务。在某些不确定的情况下，它需要人对其进行远程增强，或者提供一些决策辅助，但是它在90 %，甚至95 %的情况可以自主完成任务。
（来源：《机器人4.0白皮书：云—边—端融合的机器人系统和架构》）
从机器人发展演进和技术世代划分来看，2010年前后，中国进入工业化后期的机器人替代所涉及的机器人，基本上都超越了作为示教再现的纯自动化装置机器人，即机器人1.0，而是以数字技术为支撑的、具有感知和人机交互能力的机器人2.0或机器人3.0。
机器人替代和数字化转型是两个相互区别但又密切关联的概念。机器人替代主要是指机器人对人力的替代，其经历的时间跨度相比数字化转型要长很多。事实上，工业革命以来的历次技术革命，本质上都可以看作是自动化进程不断推进、机器对劳动力不断替换的历程，大致可以分为四个阶段。18世纪60年代至19世纪中叶的第一次工业革命，由水力和蒸汽机驱动的机械化生产开启了人类历史上首次大面积机器换人，对应于所谓“工业1.0”。19世纪后期至20世纪初，电力和电气自动化控制技术带来又一次的机器换人，加上标准化、流水线，使得工业进入大规模生产时代，即“工业2.0”。20世纪70年代后，电子信息技术加速发展，单片机等技术的广泛应用使得工业领域的自动化控制程度进一步提升，并开始出现柔性生产，更多一线手工操作岗位乃至部分脑力劳动也被机器人替代，对应于所谓“工业3.0”。2010年以后，物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术加速推广应用，制造业的智能化程度进一步提升，更多脑力劳动被机器人所替代，美国、德国先后推出“虚拟网络—实体物理系统（CPS）”和“工业4.0”。数字化转型（或数字化建设）是以信息通信技术（ICT）特别是新一代信息技术对企业的生产经营各环节进行渗透和改造，实现生产经营效率的提升；其核心数字技术及比特数据与实物资本的融合，是20世纪70年代后集成电路、计算机、移动通信等现代ICT快速发展和应用的产物。
因此，中国产业结构调整升级背景下的机器人替代进程，基本上是与数字化转型同步的过程。企业数字化转型水平在很大程度上决定了机器人替代程度，从更广义的视角来看，数字化转型不是抽象概念，现实中需要物化于各种数字化元器件、装置、设备、软件、应用当中。具有感知和交互能力的机器人，本质上是早期示教机器人/自动化装置的数字化改造升级，并且是企业数字化系统的组成部分。从这个意义上讲，现阶段企业数字化转型和机器人替代是不可分割的，机器人替代是企业数字化转型的重要内容，而企业数字化转型也可以看作是一种广义的机器人替代过程。