人机交互 (HRI) 是研究人类和机器人如何沟通、协作和共存的学科。 它专注于设计能够理解人类意图、做出适当响应并与人有效协作的机器人。该领域结合了机器人技术、人工智能、心理学和用户体验设计，以创建安全、直观和适应性强的系统。 随着机器人从受控的工业环境进入家庭、医院和公共场所等日常环境，人机交互至关重要，在这些环境中，与人类的直接互动是不可避免的。
人机交互很重要，因为设计不良的交互可能会导致效率低下、令人沮丧，甚至存在危险。 例如，一个无法预测人类运动的仓库机器人可能会导致碰撞，而一个错误理解护士命令的医疗保健机器人可能会延误患者护理。 有效的人机交互通过集成用于实时环境感知的传感器、用于语音命令的自然语言处理以及从人类行为中学习的自适应算法来解决这些问题。 制造业中的协作机器人（cobots）很好地证明了这一点——它们使用限力关节和视觉系统来安全地协助工人完成装配等任务，从而减少体力劳动和错误。 开发人员必须优先考虑清晰的沟通（例如，使用灯光或声音来指示机器人的下一步动作）和故障保护装置，以建立信任。
人机交互的技术挑战包括平衡自主性与人类控制、确保在不可预测的环境中的稳健性以及最大限度地减少决策中的延迟。 例如，一辆自动驾驶汽车必须在避免错误假设的同时解释行人的手势。 从伦理上讲，人机交互引发了关于数据隐私（例如，家庭机器人记录对话）和工作岗位流失的问题。 对于开发人员来说，解决这些问题需要与真实用户进行迭代测试以及跨学科协作。 通过专注于以用户为中心的设计和透明的功能，人机交互使机器人能够增强人类的能力而不是取代人类，从而使技术更易于访问并与社会需求保持一致。