研製背景
太空機器人首先，應該建造可以獨立導航，對意外事件迅速做出反應、甚至在關鍵零部件失靈仍能繼續工作的機器人。其次，訓練行星機器人去發現岩石中的骨骼化石，而像將活細胞同土塊區別開來這樣的任務更是小菜一碟。美宇航局“機遇”號和“勇氣”號是最接近具有大腦的太空機器人目標的兩部火星車，儘管如此，它們的能力仍相當有限。自2004年1月著陸火星以來，它們不得不處理六項重大技術故障，比如存儲模組發生故障，車輪陷進沙土等。“機遇”號和“勇氣”號目前仍在火星上工作，將重要的地質數據傳給地面任務控制中心的工程師，後者可以遙控對它們進行維修。早期太空飛行器上使用的機器人均是無智慧型的遙控機械手。美國、日本、蘇聯、西歐各國正在研製用於空間站初級階段的遙控機器人。隨著航天活動的發展,對未來空間站高級階段提出了全自主的要求;此外在外層空間及星際考察中，由地面遙控太空飛行器已不現實，也要求太空飛行器自主控制，因此自主機器人是未來空間套用機器人的必然發展趨勢。
分類
太空機器人太空機器人按其複雜程度分為以下三種：遙控機械手最簡單的太空機器人，一種由人操縱的多關節機械裝置。它僅起執行機構的作用，需要由人不斷操縱。操作者是控制迴路的直接組成部分。由於遠程操作帶來信號傳輸和處理的延時，控制系統可能失穩。早期太空飛行器上的機器人均屬此種類型。1967年美國“觀察者”-Ⅲ太空飛行器上安裝的機械手,在地面操作者控制下，用手爪在月面上完成了挖溝操作並進行了土壤實驗。1976年，美國“海盜”號火星登入器上安裝的機器人接收地面遙控指令後，啟動一個預先編好的程式，便在指定的表面上著陸，取回火星表層的土樣，並完成挖溝操作。美國太空梭上安裝的遙控機械手在航天員的遙控操縱下多次成功地釋放衛星入軌，並在軌道上回收了出故障的通信衛星。1986年2月蘇聯發射的“和平”號空間站上安裝了遙控機械手，它可將對接在軸向對接口上的太空飛行器轉移到側向對接口上，騰出軸向對接口供下次對接時使用。遙控機器人一種人機混合的遙控系統。它將遙控和一定級別的自主技術相結合。系統有兩個控制迴路：本地迴路和遠地迴路，兩迴路之間由遠程通信聯繫。工作在低智慧型和高回響率的遠地迴路的太空機器人接到本地迴路控制人員的遙控操作指令後，根據自身的敏感器信息和智慧型，在遠地計算機控制下完成指定操作。操作者則工作在高智慧型和低回響率的本地迴路內，他根據機器人發來的各種信息監控機器人在遠地控制迴路內的工作，不時向它發出指令，遠地計算機根據指令控制機器人的操作。操作人員無須直接介入機器人迴路，就仿佛身臨現場一樣遙控操作,從而消除了操作者的疲勞感,大大提高工作效率。初期空間站開發中套用的主要就是這種機器人。自主機器人不需要人操縱的智慧型機器人。它具有視覺、聽覺、觸覺等感官功能。機器人接到航天員的命令後（或根據空間站上專家系統的指令），自行規劃、編程、診斷、決策，自主完成裝配、修理或實驗任務。它也可乘坐噴氣背包到遠離空間站的軌道現場執行任務。
特點
太空機器人工作在微重力、高真空、超低溫、強輻射、照明條件差的空間環境下，它與地面上用的工業機器人有很大差別。在失重條件下物體處於漂浮狀態，給太空機器人操作帶來種種困難。空間視覺識別以及視覺與手爪的配合較地面更困難。太空機器人需要採用三維彩色視覺系統，以便同時確定物體的位置和方向，還要有便於更換的靈巧末端操縱器，利用其接近覺、觸覺、力覺、滑覺感測器配合視覺系統完成各種操作任務。功能
太空機器人可代替人在空間從事下列三項主要工作。
①空間建築與裝配：安裝空間站大型結構，天線,太陽陣;裝配大型桁架和模組艙。
②維修太空飛行器：回收失靈的衛星,帶回到空間站進行修理,修好後再用軌道轉移飛行器(OMV)釋放到預定工作軌道;對故障衛星進行在軌修理；為太空飛行器定期補給消耗品或燃料。
③空間生產和科學實驗：美國空間站上將利用機器人生產超純半導體材料和生化藥品；西德將利用機器人技術實驗裝置(rotex)在歐洲航天局的有人照料自由飛行平台 (MTFF)上進行各種空間自動化和機器人技術實驗。
研究進展
美國宇航局(NASA)2017年1月4日宣布2項新的計畫，將向小行星發射無人飛行器，對早期太陽系進行詳盡分析，這兩個計畫分別命名為“露西”(Lucy)和“普賽克”(Psyche)。
美國宇航局計畫2021年10月發射太空機器人“露西”。“露西”的目標是研究特洛依群小行星，這是位於木星軌道的一大片小行星，被認為是太陽系早期歷史的遺蹟。
“普賽克”則可能於2023年啟動，將探索一個巨大的、獨一無二的金屬小行星——16Psyche。大多數小行星是岩石或者冰層覆蓋，但科學家認為這個小行星主要由鐵和鎳構成。
NASA稱，科學家正在考慮一種可能性，即16Psyche是一個早期行星的核心，但由於數十億年前的暴力衝擊，它的岩石外殼脫落了。
