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Définir les interfaces entre sous-systèmes robotiques consiste à fixer précisément messages, unités, repères, fréquence, délais, erreurs et responsabilités de chaque module.
Une architecture de contrôle hiérarchique est utile car elle confie les décisions générales à un niveau supérieur et les corrections rapides à des niveaux proches des moteurs.
Un robot a besoin d’une représentation de son environnement pour relier ses mesures à des objets, espaces et obstacles, puis décider où et comment agir.
Un robot n’est pas simplement une machine automatisée : il perçoit généralement son environnement, agit physiquement et peut adapter son comportement à la situation.
L’automatisation exécute une séquence définie, l’autonomie choisit ou adapte certaines actions, et la téléopération laisse une personne commander à distance.
Dans un système robotique, la perception recueille des indices, la décision choisit une réponse et l’action commande les moteurs ou outils pour la réaliser.
Un système robotique de base comprend au minimum une structure, une source d’énergie, des capteurs, un calculateur, des actionneurs, un logiciel et des protections.
Définir un robot a des limites car certains systèmes combinent automatisation, télécommande, logiciel ou machine fixe sans partager le même degré de perception et d’autonomie.
Le degré de liberté d’un robot est le nombre de mouvements indépendants nécessaires pour décrire sa configuration, comme translations et rotations d’un bras ou d’une base.
Un capteur mesure une grandeur, un actionneur produit une action et un contrôleur calcule les commandes qui relient les mesures à l’objectif du robot.
Un système robotique reprogrammable peut recevoir une nouvelle logique, tâche ou configuration sans modifier toute sa mécanique, dans les limites prévues par son matériel.
L’autonomie décrit la capacité d’un robot à agir sans instruction humaine à chaque étape ; l’intelligence renvoie plutôt à ses capacités de perception, d’apprentissage ou de raisonnement.