机器人（robot）这个概念的边界到目前为止仍然是比较模糊的。广泛地说，机器人可以是一个简单的多轴机构，比如一个机械臂；也可以是一个复杂的机电系统，比如一个有丰富传感器的人形机器人；也可以没有物理实体，比如一个虚拟的智能对话程序。但是在现代机器人学的研究中，通常我们认为，机器人是一个具有一些感知能力、一定决策能力的可以与物理实体交互的自动系统。
robot 一词最早出现在捷克作家卡雷尔·恰佩克（Karel Čapek）在 1920 年发表的科幻剧（play）《R.U.R.》（Rossum’s Universal Robots）中。robot 这个词来源于斯拉夫语中的 robota，robota 的本义是 subordinate labour，也许我们可以解释为较为中性的“劳动”，也有人会认为是“奴役”或者“劳役”的意思。
但是对于我们来说，robot 这个词的具体含义并不重要，重要的是它对我们的研究方向具有一定的解释意义：在人类漫长的历史中，人们已经幻想、尝试制造过各种各样的东西，用来帮助人类、代替人类，去完成一些人类自己由于种种原因（比如重复劳动、超出人类负载范围的工作等）不愿意自己去做的事情，具有这样特点的系统也许都可以被归类为机器人（robot）。这样对于机器人的定义是像duck typing一样的：如果它像机器人、能像机器人那样工作，那么它就是一个机器人。
因此根据我们认为机器人应该具备的特征，和我们认为机器人需要完成的任务，可以归纳出，机器人学实际上是解决实际问题的复杂学科。机器人学在解决的问题是如何创造某种系统，这个系统可以感知环境、做出决策、并与环境交互。由于机器人学的研究对象是一个复杂系统，即使是实现前面说到的三个基本特征（感知、决策、执行）也涉及到了大量的技术细节，有很多已经分类好的学科的知识都可以被用来解决机器人学中的问题，因此广义上可以解决上述问题的技术都可以被认为属于机器人学的研究内容。