El término «robótica avanzada» se puede utilizar por primera vez en la década de 1980. Se utiliza para definir cualquier robot basado en sensores que intente imitar la inteligencia humana. Se utilizan en una variedad de campos que van desde la fabricación, la nuclear, la construcción, la exploración espacial y submarina y la atención médica.
La cultura popular está llena de robótica avanzada. El robot del programa de televisión Lost in Space y los robots de películas como C3PO y R2D2 de Star Wars fueron algunos de los primeros robots aparentemente inteligentes a los que estuvo expuesta la gente promedio. En 1986, el público que iba al cine conoció a Johnny 5, el pequeño robot autónomo de la película Short Circuit. Si bien todos estos robots parecían verdaderamente autónomos, los propios robots eran en gran parte una combinación de títeres y actuación.
A finales del siglo XX, la ciencia ficción de la robótica avanzada y su realidad estaban comenzando a superponerse. Los robots avanzados del siglo XXI se consideran semiautónomos. Esto significa que pueden realizar sus tareas con un nivel de independencia que no se encuentra en las máquinas automáticas. Los llamados robots de propósito general pueden realizar sus tareas requeridas de forma casi independiente. Algunos pueden reconocer personas u objetos, hablar, monitorear la calidad ambiental, recoger suministros y realizar otras tareas útiles.
Los robots pueden realizar estas tareas mediante el uso de un sensor. Un ejemplo simple de este sensor son los robots de limpieza de habitaciones que chocan contra una pared y entienden que deben darse la vuelta y probar en otra dirección. Los robots que cortan el césped se basan en marcadores subterráneos para darles esta misma información. Algunos de los robots más avanzados son capaces de «ver» realmente mediante el uso de visión estereoscópica o infrarroja.
Algunos de los robóticos más avanzados del siglo XXI son los robots humanoides, lo que significa que se parecen a los humanos tanto en su apariencia física como en sus acciones. Se les considera autónomos porque pueden aprender y adaptarse a los cambios dentro de su entorno. Johnny 21 es más una realidad en el siglo XXI de lo que los cinéfilos de la década de 5 podrían haber imaginado. A los robots se les enseña de todo, desde cómo cargar un lavavajillas hasta imitar expresiones faciales en respuesta a tipos particulares de interacciones humanas.
Una de las mayores hazañas de la robótica avanzada se vio en los rovers Opportunity y Spirit. Opportunity y Spirit aterrizaron en Marte en enero de 2004 con la intención de completar una misión de aproximadamente 90 días. En enero de 2009, cinco años después, todavía estaban en funcionamiento. Aterrizaron en la superficie con una precisión incomparable en misiones anteriores. Operan a través de comunicaciones con la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) y continúan sus misiones a través de interacciones semiautónomas con la superficie de Marte.
Se estimó que había alrededor de 3,540,000 robots de servicio en uso en 2006. En ese momento, había 950,000 robots industriales adicionales. A principios de 2009, el fundador de Microsoft, Bill Gates, predijo que todos los hogares tendrán un robot para el 2025. Pequeños robots como los barredores y los sorprendentemente complicados robots de entretenimiento como Furby han estado en los hogares desde la década de 1990. Dados los avances incluso desde que se introdujeron esos robots, el futuro de la robótica avanzada ciertamente parece ilimitado.