机器人是什么：边界、分类与历史
机器人是一个能感知或接收状态、经过程序处理、驱动机构改变物理世界，并在一定程度上自主完成预定任务的系统。
从“会动的机器”到机器人
日常语言会把自动门、遥控挖掘机、数控机床、无人机和人形机器人都叫“机器人”，工程上需要更精确的边界。ISO 8373:2021 将机器人表述为具有一定自主程度、用于执行运动、操作或定位的已编程驱动机构，并把控制系统及其接口纳入机器人系统的理解范围。这个定义抓住了四个要点：机器具有可编程性；存在执行运动的机构；目标是完成任务；至少有一部分行为能够在没有人逐步下达每个动作的情况下运行。
“自主”并不等于“完全不需要人”。固定机械臂按照示教轨迹重复焊接，具备有限自主性；仓储机器人根据地图绕开临时障碍，具备更高的环境适应能力；外科遥操作设备主要由医生连续操纵，其核心设备在标准术语里更接近 robotic device。自主性是一条连续谱，要问的是：任务由谁给出、状态由谁判断、路径由谁选择、异常由谁处理。
机器人学则是设计、制造、应用机器人所需的科学与工程。它横跨机械、电子、控制、计算机视觉、人工智能、人因、安全和系统工程。只懂一个算法，通常还不能让机器稳定工作；一台能演示的机器与一台能长期值守的机器之间，隔着标定、时延、故障检测、维护和安全边界。
分类要同时看任务与约束
最常见的分类方式有四种。
第一种按任务环境划分。工业机器人用于工业环境中的自动化应用；服务机器人为人或设备执行有用任务；医疗机器人按照医疗电气设备的预期用途界定。分类依据主要是用途与环境，外形并不能直接决定类别。同一台六轴机械臂进入汽车焊装线属于工业机器人，进入实验室做辅助研究仍可能被描述为服务或研究平台。
第二种按运动形态划分。机械臂把底座固定在环境中，通过关节让末端到达目标位姿；轮式、履带式、腿式机器人让整机移动；无人机、水下机器人在三维流体环境中运动；可穿戴机器人附着在人身上提供辅助力；移动操作机器人把底盘与机械臂组合起来。人形机器人只是腿式或轮腿式机器人中的一种构型，其头、躯干、双臂、双腿主要服务于人类环境适配和工具复用。
第三种按机构划分。串联机械臂工作空间大、结构直观，但误差会沿连杆累积；并联机构刚度和速度高，工作空间较受限；移动底盘可能采用差速、阿克曼、全向轮或腿式结构，每一种都对应不同的运动约束。
第四种按自主程度与交互方式划分。机器人可以是预编程、示教再现、监督自主、共享控制或高度自主。共享控制常见于手术、搜救和遥操作：人负责意图与高层判断，机器负责稳定、避障或局部精确动作。
历史是一条“反馈越来越深”的线
早期自动机靠机械结构预先编码动作。20 世纪中叶，数字控制、伺服系统和可编程逻辑把“动作”变成可以修改的程序。1961 年投入汽车生产的 Unimate 常被视为工业机器人的开端，其价值在于把人从高温、重复和危险的搬运工序中移开。随后，机械臂研究形成运动学、动力学、轨迹规划和伺服控制的系统方法。
1960—1970 年代的 Shakey 把摄像机、测距、规划和移动底盘连在一起，证明机器人可以从环境模型中选择动作。之后的工业机器人追求高重复精度与可靠性，移动机器人研究则推动概率定位、地图构建和自主导航。21 世纪以来，算力、传感器、锂电、深度学习和大规模数据降低了感知与学习门槛；协作机器人、无人机、自动驾驶、四足和人形平台把机器人从围栏内带到开放环境。
这条历史线体现的是闭环持续扩大：从电机位置反馈，到视觉反馈，再到任务级反馈；机械设计、经典控制和现代学习长期共存。学习模型可以给出目标或策略，底层仍需几何、动力学、状态估计和安全控制把输出变成可信动作。
工程例子：同样是“送货”，为什么会成为不同机器人
室内配送机器人通常选择轮式底盘，因为地面平整、坡度有限、续航和成本更重要；医院配送还要考虑电梯、自动门、人员避让和消毒。园区室外配送需要防水、坡道能力与更远的感知距离。楼梯密集的老旧建筑可能需要腿式结构，但能耗、跌倒风险、速度和维护成本会显著增加。项目失败常来自先选“看起来先进”的形态，再寻找任务；正确顺序是先写清环境、负载、频次、通过宽度、坡度、人员密度和故障处置，再决定机构与自主程度。