從學科基礎看，人工智能學科從“什麼是智能”的哲學問題出發，從原理上研究在“智能行為機械化”過程中的一些根本限制和技術原則。另一方面機器人學科則從工程應用的角度出發，考慮如何實際製造滿足特定“智能化”要求的機器。兩個領域是相輔相成的關係，機器人領域為人工智能領域提供實驗和實踐的機會，而人工智能領域為機器人領域提供知識儲備和技術工具。
機器人本身是人工智能的一個終極應用目標之一，所以談到機器人，人們很容易聯想到人工智能。人工智能的確對於機器人非常重要，上面提到的機器人技術的三個部分都與人工智能相關。
目前機器人已經能夠勝任精確、重複性的工作，但很多時候，它還不能夠靈活地為新任務進行自我調整，以應付一個不熟悉的或不確定的情景。不過，這些情況都在發生改變，機器人正在變得更加智能。隨著機器人的應用需求不斷增加，人工智能相關技術不斷進步，硬件性能的增長，服務機器人近年來開始從實驗室走向家庭，並從掃地機器人等單一功能向多功能機器人的發展方向。
機器人技術按照通常的理解分為三個部分：感知、認知和行為控制，如圖1所示。感知主要是基於視覺，聽覺及各種傳感器的信息處理。認知部分則負責更高層的語義處理，如推理，規劃，記憶，學習等。行為控制部分專門對機器人的行為進行控制。
從應用角度看，機器人由於有一定的自主性，能與人和環境交互，與之前的計算設備(包括計算機，手機等)相比，對智能的要求較高，這也是人工智能逐漸受到關注的一個原因。從技術上看，人工智能要達到人類級別的智能，要走的路還非常遠，因為目前對人的智能機理尚未研究清楚。但從實用角度看，根據目前技術的進展，如果能夠部分模擬人的智能行為(比如認出主人並進行相應的交互)，並達到較好的用戶體驗，將會在短期內取得突破性進展，當然這在技術研發上還需進一步解決技術的實用性、魯棒性問題。
機器人都是在實驗室或者受限的環境中進行研發和測試的，而新興的家庭服務機器人，將在家庭環境中獨立或者半獨立地(通過與人的協作)完成某些服務，這對技術的魯棒性提出了更高要求。如計算機視覺、語音識別等核心技術還在不斷地改進中，還沒有發展到完全成熟。所有這些，都需要相當深入的研發工作，才能研發出真正的實用化、智能化的家庭服務機器人。
目前機器人主要的瓶頸還是在應用需求的開發和感知、認知技術上，當然，未來的架構也會隨著對應用的深入開發而不斷創新。硬件設計面臨的挑戰越來越大，需要不斷地適應未來發展的演變。同時也可以考慮用FPGA架構來為一些比較專業的應用提供加速，這樣在應用發生變化的時候，將具有更多的靈活性。
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