Questi Robot sono programmati solitamente con algoritmi che si rifanno a tecniche di intelligenza artificiale: algoritmi genetici, logica fuzzy, apprendimento automatico, reti neurali. I robot autonomi sono adatti a svolgere compiti in ambienti non noti a priori; tipicamente si tratta di robot mobili.
Si tratta di macchine che solitamente non vengono programmate con soluzioni software deterministiche (tipiche dell'informatica tradizionale) ma con algoritmi utilizzati attraverso svariate tecniche di intelligenza artificiale (algoritmi genetici, logica fuzzy, apprendimento automatico, reti neurali).
L'ingegnere dei robot si occupa della progettazione, costruzione e collaudo di robot, è una professione che viene prevalentemente svolta in team, poiché coinvolge differenti competenze e discipline, che vanno dalla meccanica all'informatica, dalla psicologia alla biologia, dalla linguistica all'automazione.
Il software del robot è utilizzato per eseguire compiti autonomi. Molti sistemi software e strutture sono stati proposti per rendere più facile la programmazione dei robot. Alcuni software per robot mirano a sviluppare dispositivi meccanici intelligenti.
Questo tipo di studi ingegneristici possono essere affrontati generalmente con una Laurea Magistrale, è, quindi, necessario aver conseguito la Laurea triennale in Ingegneria (D.M. n. 509/1999 o D.M.