A valós idejű döntéshozatal egy autonóm rendszer (például autonóm mobil robotok) azon képességét jelenti, hogy azonnal reagáljon a környezetből érkező aktuális információkra, és megfelelő cselekvési döntéseket hozzon. Ez lehetővé teszi például az AMR-ek számára, hogy elkerüljék a hirtelen megjelenő akadályokat. Ehhez a szenzorok adatait folyamatosan elemzik és feldolgozzák, hogy kihasználhassák a lehetséges alternatív útvonalakat vagy cselekvéseket. Ez a képesség a biztonságos, hatékony és autonóm működés központi eleme.