Robot có khả năng cảm nhận, lập kế hoạch và hành động. Lĩnh vực này kết hợp thiết kế cơ khí, lý thuyết điều khiển, nhận thức và ngày càng ứng dụng học máy. Cánh tay robot công nghiệp, xe tự hành trong kho, hệ thống phẫu thuật và máy bay không người lái đều thuộc cùng một lĩnh vực.

Nhận thức chuyển đổi dữ liệu từ cảm biến thành mô hình của thế giới. Lập kế hoạch tính toán đường đi hoặc chuỗi hành động. Điều khiển thực thi các hành động đó kèm theo phản hồi. Mỗi lớp đều có các chế độ lỗi riêng và việc tích hợp thường là phần khó khăn nhất.

Các lĩnh vực robot phổ biến

• Thao túng công nghiệp
• Robot di động và điều hướng
• Robot hình người và robot có chân
• Robot y tế và phẫu thuật
• Robot nông nghiệp và đồng ruộng
• Robot bầy đàn

Môi trường thực tế rất phức tạp. Ánh sáng thay đổi, vật thể di chuyển và con người hành xử khó đoán. Một robot hoạt động tốt trong phòng thí nghiệm có thể gặp sự cố trong nhà kho, đó là lý do tại sao việc triển khai vẫn diễn ra chậm hơn so với những gì các cuộc trình diễn đã thể hiện.