大阪大学基礎工学研究科で博士号（工学博士）を取得。京都大学情報学研究科助教授、大阪大学工学研究科教授を経て、2009年より大阪大学基礎工学研究科教授（栄誉教授）を務める。ATR石黒浩特別研究所の客員所長（ATRフェロー）。

社会で活動するロボットの実現を目指し、知的システムの基礎的な研究を行う。ロボット研究においては従来、ナビゲーションやマニピュレーションという産業用ロボットにおける課題が研究の中心であったが、インタラクションという日常活動型ロボットにおける課題を世界に先駆けて提案、研究に取り組んできた。人と関わるヒューマノイドやアンドロイド、自身のコピーロボットであるジェミノイドなど多数のロボットやそれらの活動を支援し人間を見守るためのセンサネットワークを開発。

2011年に大阪文化賞を受賞。2015年には、文部科学大臣表彰受賞およびシェイク・ムハンマド・ビン・ラーシド・アール・マクトゥーム知識賞を受賞。2017年より大阪大学の栄誉教授に就任。2020年立石賞受賞。2021年にthe Reproducibility Award for GENEA Workshop 2021受賞。

主な著書に「ロボットとは何か」（講談社現代新書）、「どうすれば「人」を創れるか」（新潮社）、「アンドロイドは人間になれるか」（文春新書）など。