Llicenciada en matemàtiques per la Universitat de Barcelona (1978), màster en ciències de la computació per la Universitat de Massachusetts (1981) i doctora en informàtica per la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC, 1984).
És professora d’investigació del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) des del 1991: primer, adscrita a l’Institut de Cibernètica i, després, a l’Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (CSIC-UPC), on lidera un grup de recerca en robòtica assistencial. És coautora de vuit llibres científics i prop de quatre-cents articles sobre neurocomputació, intel·ligència artificial i robòtica. Ha dirigit vint tesis doctorals i disset projectes europeus, entre els quals l’ERC Advanced Grant CLOTHILDE sobre manipulació robotitzada de roba.
És membre de l’Institut d’Enginyers Elèctrics i Electrònics (IEEE), de l’Associació Europea per a la Intel·ligència Artificial (EurAI) i del Laboratori Europeu d’Aprenentatge i Sistemes Intel·ligents (ELLIS), així com membre numerària de l’Academia Europaea i de la Reial Acadèmia de Ciències i Arts de Barcelona. Ha estat guardonada amb el Premi Rafael Campalans de l’IEC (1985), la Medalla Narcís Monturiol al mèrit científic i tecnològic (2000) i el Premi Nacional de Recerca (2020) de la Generalitat de Catalunya, i el Premio Nacional de Investigación Julio Rey Pastor en l’àmbit de les matemàtiques i les TIC del Ministeri de Ciència i Innovació (2020).
Ha escrit les novel·les La mutació sentimental —Premi Manuel de Pedrolo i Premi Ictineu— i Enxarxats —Premi Ictineu— i el recull de relats Estimades màquines, que aborden dilemes ètics suscitats per les tecnologies digitals. La primera, traduïda a l’anglès amb el títol The Vestigial Heart (MIT Press, 2018), va acompanyada de materials didàctics sobre ètica en robòtica social i intel·ligència artificial, utilitzats en diverses universitats nord-americanes i europees. És membre de l’Observatori d’Ètica en Intel·ligència Artificial de Catalunya i vicepresidenta del Comitè d’Ètica del CSIC.