機器學習 (machine learning) 機器人須要指令才能行動,若要自動化,須由人類預先指定編程,如果機器能主動學習就更好,這也是一個熱門的新領域。例如加洲大學柏克來校區 (UC Berkley) 已設立Center for Automation and Learning for Medical Robotics (Cal-MR),即醫用機器人自動化與學習中心。首先將手術過程分解為多個步驟 (segmentation), 其中較為單純的部份以 LBO (learning by observation) 的方式訓練機器人執行。有一個位於華府的團隊已教育其機器人縫合豬小腸,動作比經驗豐富的醫師更迅速精確。