Exploração Espacial: A robótica tem sido parte integrante da exploração de outros planetas e luas, onde é muito arriscado ou inviável enviar exploradores humanos. Os rovers de Marte da NASA (Sojourner, Spirit, Opportunity e Perseverance) forneceram dados valiosos sobre o ambiente marciano e a busca por vida passada ou presente.
Exploração oceânica: Veículos operados remotamente (ROVs) e veículos subaquáticos autônomos (AUVs) permitem o estudo de ambientes de águas profundas, fontes hidrotermais e a diversificada vida marinha que habita essas áreas. Missões como a exploração da Fossa das Marianas utilizando ROVs expandiram a nossa compreensão das partes mais profundas do oceano.
Exploração Polar: Os robôs ajudam os cientistas a estudar os ambientes adversos das regiões polares, incluindo o Ártico e a Antártida. O programa Polar Robotics da NASA utiliza robótica para compreender as alterações climáticas, a dinâmica do gelo e os efeitos das atividades humanas nestes ecossistemas frágeis.
Ambientes extremos: A robótica auxilia no estudo e na coleta de amostras de ambientes extremos e perigosos, como vulcões, locais de resíduos nucleares ou derramamentos de produtos químicos tóxicos, onde a presença humana pode ser perigosa.
Ambientes Analógicos Planetários: Os cientistas utilizam robôs para estudar ambientes terrestres (por exemplo, desertos, cavernas) que partilham semelhanças com outros planetas, ajudando a desenvolver e testar tecnologias robóticas para missões futuras.
Exemplos de missões de retorno: Os robôs auxiliam na coleta de amostras de ambientes remotos ou perigosos, que são então devolvidas à Terra para análise posterior. Esta técnica foi empregada em missões como a Hayabusa da JAXA e as missões OSIRIS-REx da NASA para asteróides próximos à Terra.
Exploração em microescala: Microrobôs e sondas em nanoescala também estão encontrando aplicações na pesquisa científica, permitindo aos pesquisadores estudar sistemas biológicos, estruturas subcelulares e nanomateriais em escalas excepcionalmente pequenas.
