หุ่นยนต์อัตโนมัติเป็นเสมือนสิ่งประดิษฐ์ทางกลไกหรือเสมือนจริงที่สามารถทำงานที่เลือกโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงของมนุษย์โดยไม่คำนึงถึงสภาพแวดล้อม สามารถรวบรวมข้อมูลและประมวลผลข้อมูลที่ได้มา หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่ในลักษณะใดก็ได้ที่จำเป็นเพื่อดำเนินงานหลัก
ความเป็นอิสระหมายถึงความสามารถหรือความสามารถในการตัดสินใจโดยไม่ถูกควบคุม ในการตัดสินใจเช่นนี้หุ่นยนต์อิสระต้องสามารถทำหน้าที่อื่นได้เช่นกัน ความสามารถหลักที่จำเป็นต่อการบรรลุเป้าหมายคือความสามารถในการรับข้อมูลทั้งเกี่ยวกับตัวเองและสภาพแวดล้อม
หุ่นยนต์อิสระมีหลายประเภท แต่ละคนได้รับการออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่เฉพาะ โดยปกติแล้วหน้าที่เหล่านี้คือการกระทำที่ปกติจะเป็นอันตรายน่าเบื่อไม่แข็งแรงราคาแพงหรือมักจะเป็นกรณีที่น่าเบื่อสำหรับมนุษย์ที่จะทำ ตัวอย่างอาจรวมถึงหุ่นยนต์ที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ที่สามารถรับรู้และกำจัดเศษกระสุนออกจากผู้บาดเจ็บหุ่นยนต์ที่ทำงานในโรงงานภายใต้สภาวะที่อาจถือว่าอันตรายเกินไปสำหรับงานของมนุษย์และเครื่องดูดฝุ่นหุ่นยนต์ขนาดเล็ก
ในระดับพื้นฐานที่สุดหุ่นยนต์อัตโนมัติจะผ่านกระบวนการดังต่อไปนี้ หุ่นยนต์รับรู้สภาพแวดล้อมและซอฟต์แวร์ที่ติดตั้งภายในหุ่นยนต์ตีความข้อมูลที่รวบรวมจากสภาพแวดล้อม การใช้ชุดของกฏเงื่อนไขการกระทำที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าและสิ่งปลูกสร้างหากหุ่นยนต์จะกำหนดแนวทางการดำเนินการที่เหมาะสมหรือจำเป็นตามข้อมูลที่รวบรวมไว้ มันทำสิ่งเหล่านี้โดยปราศจากการรบกวนจากหรือสัมผัสกับมนุษย์
หุ่นยนต์อัตโนมัติต้องสามารถเข้าใจการวางแนวอวกาศของมันเอง หากทำงานใกล้ชิดกับคนหรือในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยความสำคัญของการตรวจสอบตนเองจะเพิ่มขึ้น เซ็นเซอร์ที่หลากหลายยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะไม่มีการมองข้ามข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อมที่จำเป็น หุ่นยนต์อาจตรวจจับเสียงสัมผัสและอุณหภูมิ นอกจากนี้ยังอาจกำหนดระยะห่างจากวัตถุและตรวจจับแม่เหล็กไฟฟ้าหรือสารเคมีต่าง ๆ
ซอฟต์แวร์ของหุ่นยนต์จะกำหนดว่าข้อมูลที่รวบรวมจากเซ็นเซอร์เหล่านี้จะถูกตีความอย่างไร ซอฟต์แวร์ประเภทต่าง ๆ ที่หุ่นยนต์ติดตั้งนั้นขึ้นอยู่กับหน้าที่หลักของมัน ในระดับที่สูงขึ้นหุ่นยนต์อัตโนมัติจะไม่วิเคราะห์และปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ไม่คุ้นเคย
ขึ้นอยู่กับภารกิจของหุ่นยนต์อัตโนมัติจำเป็นต้องมีความอิสระในร่มหรือกลางแจ้ง ในแต่ละกรณีเซ็นเซอร์ภายในและภายนอกจะให้ข้อมูลหุ่นยนต์เกี่ยวกับตำแหน่งปัจจุบันและตำแหน่งหรือการเคลื่อนไหวที่ต้องการ หุ่นยนต์อัตโนมัติในร่มนำทางโดยวิธีการที่เข้าถึงได้สำหรับผู้พิการ พวกเขาสามารถควบคุมประตูและลิฟต์อิเล็กทรอนิกส์ได้
ความยากลำบากในการปกครองตนเองกลางแจ้งนั้นขึ้นอยู่กับสื่อที่หุ่นยนต์อิสระจะเดินทาง เนื่องจากไม่มีสิ่งกีดขวางและการเคลื่อนไหวที่สมบูรณ์แบบในอากาศหุ่นยนต์การตั้งโปรแกรมเพื่อใช้งานในอากาศจึงง่ายกว่าการเขียนโปรแกรมที่ทำงานบนพื้นดินอย่างมีนัยสำคัญ
ประโยชน์ของยานพาหนะทางทหารไร้คนขับในสถานการณ์ที่อันตรายเป็นอย่างอื่นได้พัฒนาวิทยาศาสตร์ของหุ่นยนต์อย่างต่อเนื่องเช่นเดียวกับการใช้ประโยชน์ในอวกาศและการสำรวจอวกาศนอกโลก ยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับจำนวนมากที่ทหารใช้ในการลาดตระเวนและงานอื่น ๆ มีความสามารถในการปฏิบัติหน้าที่อย่างครบถ้วนรวมถึงการขึ้นและลงจอดโดยไม่ต้องอาศัยความช่วยเหลือจากมนุษย์ การสำรวจอวกาศทำให้หุ่นยนต์อัตโนมัติสามารถรวบรวมข้อมูลจำนวนมหาศาลและทำงานหลักต่าง ๆ ในสภาพแวดล้อมที่เป็นมิตรต่อมนุษย์
