作中における三原則の目的は、ロボットが人間側の意図に逆らって制御不能に陥るのを防止することであったが、『われはロボット』で描かれているように、初期のロボットにおいては三原則に従っているにもかかわらず、あるいはむしろ三原則に従っているからこそ、人間側の意図に反した行動を取ってしまうようなケースがしばしば発生した。さらに二者の利益が相反したり矛盾した命令を受けた場合などに、ロボットの思考が袋小路に陥って機能停止する事態が発生し、その回避のための頭脳回路の修正も急務であった。このためにロボットの行動と三原則との関係を研究する「ロボット心理学」という派生分野が生まれることとなる。その先駆者となったのが、U.S.ロボット社の初代主任ロボット心理学者、スーザン・カルヴィンである。カルヴィンのロボット工学に対する貢献は多大なものがあり、高価なおもちゃに過ぎなかった陽電子ロボットを真に実用的な道具に進歩せしめたのはひとえに彼女の業績であると言われている。そのために後世には彼女自身が三原則の考案者であるとして伝えられており、特に前述のスペーサー・ワールドにおいてはもはやその名は神格化されており、彼女がスペーサーでなく地球人であったという事実を信じようとしないほどである（『夜明けのロボット』）。また後述のように、『新・銀河帝国興亡史』にて第零法則に反対してあくまで三原則に従い人間の忠実な下僕であろうとするロボットの党派が「カルヴィン派」を名乗っている（ただしカルヴィン自身は、『災厄のとき』にて第零法則的な思想やそれに基づくロボットによる人類支配に肯定的な発言をしている）。
アシモフはミステリ作家としても活躍しており、SFもミステリの要素を持つ作品が多い。特にロボット物はその傾向が強いが、これは本来SFの自由な気風がミステリの約束事にそぐわない（例えばトリックに読者のあずかり知らぬ超技術を持ち出されては、ジャンルとしてのミステリとして成立しない）のに対し、ロボット物は三原則という大前提のおかげで比較的容易にミステリ的シチュエーションを構築し得ることが大きい。『われはロボット』『ロボットの時代』の短編群の多くは、ロボットが一見して三原則に反するような行為を行う事件が起こり、その謎をスーザン・カルヴィンやパウエル＆ドノバンのコンビらが解明していく内容となっており、その過程が一種のミステリとなっている。これをさらに発展させたのが、SFミステリの傑作として名高いロボット長編『鋼鉄都市』と続編『はだかの太陽』である。いずれも三原則によって人を殺せないはずのロボットが殺人の容疑者として浮上し、真犯人が三原則を逆用して仕組んだトリックを刑事イライジャ・ベイリとR・ダニール・オリヴォーが解明していく。
この三原則の成立には、SF作家及びSF雑誌編集者のジョン・W・キャンベル Jr.が大きく寄与している。アシモフがロボットテーマ短編『ロビイ』、『われ思う、ゆえに……』（『われはロボット』所収）を書き上げたとき、アシモフ本人は三原則をまったく意識してはいなかった。しかし、この作品をキャンベルに読ませたところ、キャンベルはロボットが一定の規範の下に行動していることを洞察、指摘し、三ヵ条にまとめた。これを基にし、キャンベルとアシモフの討議の後に生まれたのがロボット三原則だと言われている。 なお、キャンベルがこのように作品世界に深くかかわったのは当時キャンベルがアシモフの担当編集者でかつ先輩作家としてアシモフを指導する師父的立場にいたためである。アシモフが自らのロボット物にこうした行動の規制を設けた最大の動機は、短編集『ロボットの時代』で自ら語っているところによれば、『フランケンシュタイン』や『R.U.R.』から延々と繰り返されてきた「ロボットが創造主を破滅させる」というプロットと一線を画すためであったとされている。また、「ナイフに柄が付いているように、人間の製作物なら何らかの安全装置があって然るべき」「確かに科学技術は危険を孕んでいるが、それを放棄して猿に戻るのではなく英知をもって克服すべきである」とも述べており、このあたりに合理主義者・人道主義者のアシモフらしさがうかがえる。またアシモフは、本則がしばしば「アシモフの法則」と呼ばれていることに対して、自分は科学者の端くれでもあるので架空の科学分野における架空の法則で後世に名前を残すのは本意ではなく、将来現実のロボット工学が発達して三原則が実用されれば真の名声を得られるかも知れないが、どのみち自分の死後のことであろうとも述べている（その後のロボット工学の急速な発展にもかかわらず、彼の死によってその言葉通りになってしまった）。
ロボット工学三原則（ロボットこうがくさんげんそく、英語: Three Laws of Robotics）とは、SF作家アイザック・アシモフのSF小説において、ロボットが従うべきとして示された原則である。ロボット三原則とも言われる。「人間への安全性、命令への服従、自己防衛」を目的とする3つの原則から成る。アシモフの小説に登場するロボットは常にこの原則に従おうとするが、各原則の優先順位や解釈によって一見不合理な行動をとり、その謎解きが作品の主題となっている。本原則は後の作品に影響を与えたのに加え、単なるSFの小道具にとどまらず現実のロボット工学にも影響を与えた。
宮城県仙台市に生まれる。高校卒業後、渡米、バークリー音楽大学に入学。帰国後、大学の同窓であったベースの鈴木正人を通じて、LITTLE CREATURESのリーダーである青柳拓次と知り合う。その際、コンピレーションアルバム『sign off from amadeus』への参加を勧められ、初録音。同時期からCOMBOPIANOとしての活動を開始し、1stアルバム『SAL BLAKEY』（ミディ・クリエイティブ）をリリースした。ニューヨークに渡り、アストル・ピアソラなどのプロデューサーとして知られるキップ・ハンラハンとのコラボレーションによるアルバムを次々とリリース。イギリスの音楽専門誌『WIRE』などに取り上げられる。また、2004年には鈴木正人、内田也哉子と共にバンド「sighboat」を結成する。通算6枚目のアルバム『Growing Up Absurd』ではジョン・マッケンタイアと録音を行う。同年、デヴィッド・シルヴィアンからワールドツアーへの参加依頼があり、シルヴィアンとスティーヴ・ジャンセン、キース・ロウ、そして渡邊琢磨からなる4人編成のバンドで、30公演を遂行した。帰国後の2008年3月、初の「渡邊琢磨」名義のアルバム『冷たい夢、明るい休息』を発売した。同年、ギタリスト内橋和久、ドラマーの千住宗臣、渡邊琢磨の3人で、COMBOPIANOをバンドとして始動。2010年8月には、COMBOPIANOバンド化初のアルバム『COMBOPIANO』がリリースされた。この結成に伴い、渡邊琢磨自身は本人名義で活動することとなった。（コンボピアノは現在、活動停止状態）2014年1月、本人名義としては6年ぶりとなるニューアルバム『Ansiktet』（仮想オーケストラによる管弦楽組曲集）をリリース。2019年5月、水戸芸術館ACM劇場からの依頼で、映画『ECTO」の監督、編集、音楽を手がけた。そのほか、映画音楽、舞台、CM曲など、多数を手掛ける。