ในทศวรรษที่ผ่านมา นักวิจัยลงทุนงานวิจัยจำนวนมาก คอมพิวเตอร์วิทัศน์ แมชชีนวิชัน และทฤษฎีอื่นๆ ยังคงพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ระบบวิชันวิชันของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้เกี่ยวข้องกับการได้มาซึ่งภาพ การเข้ารหัสและการส่งการบีบอัด การปรับปรุงภาพ การตรวจจับขอบ การแบ่งส่วนเกณฑ์ , การจดจำเป้าหมาย , การสร้างใหม่แบบสามมิติ ฯลฯ ครอบคลุมเกือบทุกด้านของการมองเห็นด้วยเครื่อง ระบบการมองเห็นของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ส่วนใหญ่จะใช้ในสามด้านต่อไปนี้:
1. ใช้การตรวจสอบผลิตภัณฑ์ด้วยสายตาแทนการตรวจสอบด้วยสายตาของมนุษย์ ได้แก่ การตรวจสอบรูปร่าง กล่าวคือ การตรวจสอบและการวัดมิติทางเรขาคณิต รูปร่าง และตำแหน่งของชิ้นส่วน การตรวจสอบข้อบกพร่อง นั่นคือ การตรวจสอบว่าชิ้นส่วนเสียหายและมีรอยขีดข่วนหรือไม่ การตรวจสอบอย่างสมบูรณ์ นั่นคือ การตรวจสอบว่าชิ้นส่วนในการประกอบเสร็จสมบูรณ์หรือไม่
2. ระบุชิ้นส่วนที่จะประกอบทีละชิ้น กำหนดตำแหน่งและทิศทางเชิงพื้นที่ นำทางมือของหุ่นยนต์เพื่อจับชิ้นส่วนที่ต้องการอย่างแม่นยำ และวางในตำแหน่งที่กำหนดเพื่อดำเนินการจัดประเภท การจัดการ และการประกอบ
3. นำทางหุ่นยนต์เคลื่อนที่ ใช้ระบบวิชันซิสเต็มเพื่อให้ข้อมูลภายนอกของสภาพแวดล้อมแก่หุ่นยนต์เคลื่อนที่ เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถวางแผนเส้นทางการเดินทางได้อย่างอิสระ หลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง ไปถึงจุดหมายอย่างปลอดภัย และทำงานที่ระบุให้เสร็จ
สองอันแรกอยู่ในหมวดหมู่ของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม และด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี นักวิจัยยังได้เสนอแนวคิดของเซอร์โวแบบภาพ การนำทางด้วยภาพ ไม่ว่าจะเป็นแบบอัตโนมัติ กึ่งอัตโนมัติ หรือวิธีการควบคุมระยะไกลแบบแรกสุด คือกระบวนการโต้ตอบสำหรับนักแสดง (เรื่อง) และสภาพแวดล้อม (วัตถุ) เพื่อทำงานบางอย่างให้สำเร็จ
อย่างไรก็ตาม การมองเห็นของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ยังไม่ถึงจุดที่การมองเห็นมีความสำคัญต่อมนุษย์มากสำหรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่ โดยส่วนใหญ่เกิดจากความไม่สมบูรณ์ของทฤษฎีและวิธีการประมวลผลข้อมูลภาพ กล้องสามารถสแกนสภาพแวดล้อมหลายล้านพิกเซลในเวลาอันสั้น แม้จะเกินความสามารถในการรวบรวมข้อมูลของสายตามนุษย์ในปัจจุบัน แต่วิธีการประมวลผลและความเร็วในการประมวลผลนั้นยังห่างไกลจากการเทียบเคียงกับมนุษย์
อย่างไรก็ตาม เชื่อได้ว่าด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์และการพัฒนาการมองเห็นของคอมพิวเตอร์ ฟังก์ชันการมองเห็นของหุ่นยนต์เคลื่อนที่จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อย ๆ และการมองเห็นด้วยเครื่องจักรจะมีสัดส่วนเพิ่มขึ้นในการรับรู้ข้อมูลของหุ่นยนต์เคลื่อนที่