自从世界进入技术时代以来，人们就开始了对自动化技术的探索，幻想能够制造出一种自动化的智能工具来代替人的部分体力和脑力劳动，去做一些靠人的自身能力很难做到的事。于是一个用电器元件或电子仪器控制的，能够模拟人的四肢动作和部分感觉（甚至具有思维能力）的机械装置便在人们的头脑中诞生了，这就是机器人。
这个长期以来的愿望直到20世纪60年代后期才被实现。1966年，一个具有极简单智能的机器人雏形问世了。这是一种只能听从固定和变换工作程序的指令，并能进行简单机械动作的装置，被称为第一代机器人。当时，一架载有氢弹的美国飞机在地中海上空不幸遇难，一枚氢弹坠入海中。为了避免弹体核燃料因破损渗漏产生辐射对打捞人员造成伤害，一个装有电视眼和机械手的简易装置被制造出来。利用它，科学家们毫不费力就将氢弹安全地打捞了上来。同年，美国某家医院安装医疗装备放射线源时，有半支香烟头大小的放射性钻C60掉了出来，结果也是用这种简单的机械人拾起，并放入铅盒内的。
从此，机器人引起了各国科学家们的广泛注意和研究。仅在1967年，美国就有75台机器人用于生产。这一年，苏联的人造月球卫星就是指派机器人挖取月球岩石和土壤试样的。
第二代机器人已经具有视觉和触觉功能，能在“理解”周围环境的情况下进行工作，是在20世纪60年代末小型电子计算机广泛推广使用和价格降低的条件下出现的。它由电子计算机控制、存贮和处理周围环境反馈的信息，进行判断，然后按既定的要求进行操作。制造第二代机器人的设想早在1958年就在美国被提出来。1961年底，科学家研制出的用电子数字计算机控制的机械手模型，在近10年后才得到推广使用。1970年，丹麦人索伦森制成一个可以操纵挖掘机的电子液压控制式机器人；美国同时也研制出模仿人的肩、肘、腕和手指动作的机器人，可以用几种速度连续行走。以后世界上又陆续出现了有触觉和重量感的机器人。
第三代机器人是具有人的简单智力和学习功能的机器人。它能满足两种基本要求：一种是具有较大的自由度和灵活性，能在复杂条件下完成多种处理物品的形状和相对位置的任务；另一种是具有识别环境及其变化，并作出正确判断和进行工作的能力，具有进行联系“思考”和学习的能力。
20世纪70年代初，日本科学家研制成功具备“手—眼”装置和带触觉手的智能型机器人。它有两只眼，一只眼用于看图纸，另一只眼协助机械手进行装配，依靠两只眼的协调配合，完成对图纸设计的实际装配工作。1973年7月，日本早稻田大学研制成一种有腿的机器人。它具有人造耳，可根据人们的口头指令作出反应。它还具有识别物品的人造眼和有触觉的人造手，以及可作出简单回答的人造口。这项研制标志着机器人的发展进入了一个新阶段。1974年，美国航空航天局和加省理工学院又研制成具有电视摄像机和激光器功能的人造眼和编入几千个指令的电脑，用于对月球表面进行科学考察。
到1978年，智能机器人已发展成具备某些视觉、触觉和温度感应功能，能讲简单的语言和识别图纸与图像，并能对指令作出反应和执行操作。不同类型和用途的机器人已大量应用于生产线上，在陆上、水下和月球表面等人难以或不可能进行工作的地方，机器人都可以大显身手。
目前，全球科技工作者对机器人的研制正向着进一步模拟人的部分智能和感觉的方向迅速发展。2000年底日本几家公司还研制成功了能与人一样行走和打乒乓球的机器人。