作業環境や状況に適応して自らの判断で自律的に行動を行うロボットシステムの総称．狭義には，人間に遠隔操縦されず自律移動するロボットをさすことが多い．しかし，高度な自律機能を持つマニプレーションシステムの場合でも「自律ロボット」と呼ぶ場合がある．典型的な例は，作業環境の幾何学的なモデルと「物体Ａを組立てよ」といった上位の作業命令を与えると，ロボットがその作業を実行するような場合である．ロボットシステムは，幾何モデルから物体Ａの組立手順を自動的に生成し，マニピュレータの動作計画，軌道計画を構成して，作業を実行する．自律機能を持つ移動ロボットにおいては，上記の例と同様に初めに作業環境モデルに基づいて移動経路を自動的に計画するモデルベースト・アプローチと，作業環境モデルの再構築を前提とせず，障害物回避などの基本的行動（ビヘービァ）の組合せにより自律機能の構成をめざすビヘービァベースト・アプローチとがある．