В развитии методов управления роботами огромное значение имеет развитие технической кибернетики и теории автоматического управления.

Основные компоненты устройства робота включают в себя:

Система распознавания образов

Системы уже способны определять простые трехмерные предметы, их ориентацию и композицию в пространстве, а также могут достраивать недостающие части, пользуясь информацией из своей базы данных (например, собирать конструктор Lego).

Аккумуляторы

Роботам требуются чрезвычайно мощные портативные аккумуляторы, характеристики которых превосходят имеющиеся на рынке образцы. Такие аккумуляторы уже открыты и разрабатываются в лабораториях: например, немеханический аккумулятор на магнитном тоннельном эффекте (который способен преобразовывать в электрический ток непосредственно свое магнитное поле, минуя преобразования-посредники) . Существует также технология усовершенствования классических химических аккумуляторов, которая позволяет им заряжаться всего за 9 секунд

Движители

Для роботов была бы наиболее предпочтительна технология сверхпроводящих моторов, но т.к. она пока не разработана, поэтому применяются имеющие выгодные массо-габаритные показатели моторы на редкоземельных магнитах.

Однако существуют разработки движителей, не использующих в своей конструкции моторов вовсе: например, технология сокращения материала под действием электрического тока (или поля), которая позволяет добиться более точного соответствия движения робота натуральным плавным движениям живых существ.

Искусственный интеллект (AI)

В 2009 году в новостях начали появляться сведения о роботах с искусственными нейросетями, позволяющие решать задачи, ранее считавшиеся невыполнимо сложными: например, предсказание предмета, который следующим понадобится человеку при выполнении определенных действий, путем простого наблюдения. Это - один из первых шагов к применению в роботах аналогов алгоритмов высшей нервной деятельности, для чего к разработке роботов начали привлекаться гуманитарные специалисты - например, психологи (что само по себе говорит переходе разработке в новую стадию, а также о качественном скачке в технических возможностях)

Внешний вид

В Японии не прекращаются разработки роботов, имеющих внешний вид, на первый взгляд неотличимый от человеческого. Развивается техника имитации эмоций и мимики "лица" роботов.

Система передвижения

Для передвижения по открытой местности чаще всего используют колёсную или гусеничную, реже — шагающую систему передвижения роботов. Это самые универсальные виды систем перемещения.

Для неровных поверхностей создаются гибридные конструкции, сочетающие колёсный или гусеничный ход со сложной кинематикой движения колёс. Такая конструкция была применена в луноходе.

Внутри помещений, на промышленных объектах используются передвижения вдоль монорельсов, по напольной колее и т. д. Для перемещения по наклонным, вертикальным плоскостям используются системы, аналогичные «шагающим» конструкциям, но с пневматическими присосками.

Робот на монорельсе

Робот "Big Dog" (внешне похожий на кентавра и разработанный для помощи в переноске грузов), демонстрирует достаточно эффективную  походку на четырех ногах, включая удержание равновесия после бокового неожиданного воздействия (пинка).

Известный Asimo ходит на двух конечностях, подобно человеку,танцует,преодолевает препятствия,бегает.

Технология бесконтактной подзарядки

В настоящий момент в разных лабораториях проходят испытания различных систем, обеспечивающих бесконтактную подзарядку аккумуляторов в помещениях (например, направленным мощным инфракрасным лазером или индукционным принципом).

Математическая база

Помимо уже широко применяющихся нейросетевых технологий (имеющих математическую базу их создания для определенных задач), существуют алгоритмы самообучения взаимодействию робота с окружающими предметами в реальном трехмерном мире: робот-собака Sony (использованный как механическое устройство) под управлением таких алгоритмов прошел те же стадии обучения, что и новорожденный младенец - самостоятельно научившись координировать движения своих конечностей и взаимодействовать с окружаюими предметами (погремушками в детском манеже). Это дает ещё один пример математического понимания алгоритмов работы высшей нервной деятельности человека.

Экзотические системы

Система построения модели окружающего пространства по ультразвуку или сканированием лазерным лучом широко используются в гонках роботизированных автомобилей (которые уже успешно и самостоятельно проходят реальные городские трассы и дороги на пересеченной местности, с учетом неожиданно возникающих препятствий).

Все вышеперечисленные технологии разрабатываются по-отдельности в разных лабораториях мира, однако будучи объединенными, они позволят значительно продвинуться в создании роботов с человеческой формой тела и поведением. Уже становится реальным следующий шаг индустрии робототехники - стандартизация компонент: например, создание "набора логики" микросхем, каждая из которых имеет стандартизированный интерфейс и отвечает за один из вопросов, перечисленных выше. Такой набор можно будет применять как в дорогих роботах со сложным поведением (используя более дорогие и производительные специально разработанные компоненты), так и в более простых (например, игрушках - с применением дешевых, массово выпускаемых наборов логики, реализующих функции в упрощенном варианте, но с теми же интерфейсами между компонентами). Таким образом, сегодня роботы - это уже не фантастика, а - реальность, и индустрия с потенциальная доходами, сравнимыми с продажами персональных компьютеров во всем мире.