로봇공학(로보틱스)은 로봇의 설계, 건설, 운영을 다루는 학제간 분야로, 기계공학(물리적 구조)과 컴퓨터 과학(알고리즘)을 비롯해 전기·제어·소프트웨어 공학 등이 결합되어 인간을 돕거나 우주 탐사, 광산 작업 같은 위험한 임무를 수행하는 기계를 만드는 것을 목표로 한다. 로봇 설계는 동력원(배터리, 태양광 등), 기계적 구성(액추에이터), 제어 시스템, 소프트웨어의 네 가지 측면이 결합되며, 소프트웨어는 원격 제어 또는 인공지능(AI) 방식으로 작동할 수 있다. 로봇의 '근육'이라 불리는 액추에이터는 전기 모터, 유압/공압식 리니어 액추에이터, 직렬 탄성 액추에이터(SEA) 등이 있으며, 최근에는 공압 인공 근육, 형상 기억 합금, 전기활성 고분자(EAP), 압전 모터, 탄소 나노튜브 등 혁신적인 기술이 개발되고 있다. 이동성 측면에서는 대부분 4개의 바퀴나 무한궤도를 사용하지만, 자이로스코프로 균형을 잡는 이륜 균형 로봇(예: 세그웨이)처럼 더 효율적이고 좁은 공간을 주행할 수 있는 설계도 연구되고 있다. 기술이 계속 발전함에 따라 로봇공학은 급격히 성장하는 분야로, 조립·청소·운송 같은 반복 작업을 대체하고 극한 환경에서의 탐사 등 다양한 실용적 목적에 기여하고 있다.