Các kỹ sư đồng ý: thiên nhiên tạo ra những robot tốt nhất

Những người hộ tống của tôi và tôi đi bộ năm phút qua một nhà kho thời kỳ Thế chiến II đã được chuyển đổi, uốn lượn qua một mê cung của các hành lang mờ và một khoang đường sắt hang động, sau đó qua một phòng thí nghiệm đầy những bộ xương tàu vũ trụ ở giữa nguyên mẫu, . Cuối cùng chúng tôi cũng đến được bàn làm việc nơi Hải quân đang chế tạo … một con sóc robot.

"Squirrel" là một phần nhỏ, vì phiên bản đầu tiên được xây dựng hoàn chỉnh của Sáng kiến ​​đầu máy robot quy mô Meso (MeRLIn) sẽ nặng từ 10 đến 20 pounds khi kết thúc mùa xuân này, một con quái vật gặm nhấm, theo định nghĩa của bất kỳ ai . Robot ở dạng hiện tại của nó bao gồm một ống dẫn hình chữ nhật và lần lặp thứ 10 của chân khớp chó, được gắn trên thanh chống trượt bằng nhôm. Một mô hình in 3 chiều màu xanh sáng gần đó cho thấy nó sẽ trông như thế nào khi hoàn thành: một cỗ máy bốn chân không đầu có kích thước tương đương một con chó sục Yorkshire.

Nhưng khi các kỹ sư của dự án bắn nó lên để cho tôi một cuộc biểu tình, tôi đã thấy lý do tại sao họ gọi MeRLIn là một con sóc: Mặc dù có động cơ nhỏ và pít-tông điều khiển bằng thủy lực, nó có thể nhảy như địa ngục.

MeRLIn chỉ là một trong những robot gần đây có động vật để cảm ơn về nguồn cảm hứng của chúng. Vương quốc động vật đầy rẫy những ví dụ về cảm biến và chuyển động thông minh, và hiệu quả là vua trong thế giới năng lượng hạn chế, chạy bằng pin của robot tự trị. Chẳng hạn, khả năng bắt chước bước nhảy của một con chuột túi sẽ nhận ra một sự đánh đổi lý tưởng giữa sức mạnh và hiệu suất: Những sợi gân ở chân sau của loài thú có túi này lưu trữ năng lượng giữa mỗi sải chân, cho phép động vật di chuyển quãng đường dài với chi phí năng lượng tương đối ít.

Ảnh: Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ

Sinh học đứng đằng sau một số thiết kế robot sáng tạo nhất đang nổi lên hiện nay: Hãy nhìn vào Salto của UC Berkeley, lấy cảm hứng từ cây bụi châu Phi nhảy cao, hay mantabot của Đại học Virginia, được mô phỏng theo tia sáng của Vịnh Chesapeake.

Thật dễ dàng để biết lý do tại sao. Thiết kế lấy cảm hứng từ sinh học có những lợi thế rõ ràng khi hoàn thành các nhiệm vụ mà hình dạng con người thích nghi kém. Từ những con ruồi nhỏ bé đến cá biển sâu và thậm chí cả vi khuẩn (một số pin nhiên liệu được điều khiển bởi hóa học vi sinh vật), thiên nhiên đã mày mò và điều chỉnh những cách hiệu quả đáng kinh ngạc để hoàn thành công việc. Hàng triệu năm tiến hóa đã làm cho động vật có hiệu quả đáng kinh ngạc trong các công việc chúng làm bay, nhảy, đi bộ và bơi lội; cảm nhận trong quang phổ vô hình; và có khả năng nhiều khả năng hơn chúng ta chưa khám phá.

Nhưng khác xa với bản sao cơ học của động vật, các robot sinh học được chế tạo ngày nay đang thúc đẩy mục tiêu chắt lọc các giải pháp sinh học tao nhã này. Việc thúc đẩy bây giờ là phân tích những chiến lược đó là gì, cắt giảm chúng thành các tinh chất chính của chúng và khai thác chúng cho mục đích riêng của chúng tôi. Mặc dù các nhà khoa học và kỹ sư đang chế tạo các bộ phận có thể di chuyển tốt hơn, các bộ xử lý có thể suy nghĩ sâu hơn và các cảm biến có thể phát hiện chính xác hơn, tuy nhiên, ghép tất cả lại với nhau thành một gói sản xuất hàng loạt thực sự có chức năng vẫn là một nhiệm vụ khó nắm bắt.

Rơi trước khi đi bộ

Nếu MeRLIn trông cũng quen thuộc, thì cũng nên. Glen Henshaw, nhà điều tra chính của dự án, cho biết nhóm của ông không giấu giếm về việc MeRLIn được truyền cảm hứng từ những tổ tiên lớn hơn và nặng hơn đã tìm thấy một thước đo tốt về sự nổi tiếng trên Internet, bao gồm L3 của Boston Dynamics và Big Dog và MIT Con báo.

Ảnh: Phòng thí nghiệm nghiên cứu hải quân Hoa Kỳ / Victor Chen

Những gì các kỹ sư của Phòng nghiên cứu Hải quân đang hướng tới là một robot nhỏ hơn, yên tĩnh hơn và nhanh nhẹn hơn, một người không cần hai lính thủy đánh bộ trẻ để thiết lập nó để kiểm tra các mối nguy tiềm ẩn. Nhưng việc xây dựng MeRLIn không đơn giản chỉ đơn giản là thu nhỏ tất cả các bộ phận để tạo ra một robot có thể vừa với ba lô của một người lính. Đó cũng là một quá trình tìm hiểu cách thức và lý do tại sao một số dáng đi nhất định, tại sao những dáng đi đó phù hợp với địa hình khác nhau và cách chế tạo một robot có thể học cách thích nghi và chọn đúng.

Đến băng ghế của MeRLIn, Kỹ sư điều khiển Joe Hays đã nhập một số lệnh kiểm tra vào máy tính, khiến chân robot co giật và giật. Sau khi anh ta tháo thanh chống đỡ của nó, chân đơn của MeRLIn giơ thân máy có kích thước bằng gạch dưới sức mạnh của chính nó, giờ được nạp bằng chất lỏng thủy lực.

Một lát sau, với một tia sét, chân phóng merRLin gần ba feet lên không trung, hướng dẫn và quay trở lại bàn bằng đường ray kim loại thẳng đứng. Lặp đi lặp lại bài tập này thêm ba lần nữa, robot chạm trần của vỏ bảo vệ sau một cú nhảy mạnh mẽ cuối cùng, hạ cánh mạnh đến nỗi chân của nó bị sụp xuống.

Henshaw nói: "Có rất nhiều điều ngoài kia chúng ta vẫn chưa biết về sự vận động của động vật. "Và chúng tôi thực sự không hiểu hệ thống thần kinh cơ cũng như chúng tôi muốn. Chúng tôi đang cố gắng xây dựng một cái gì đó mà không biết chính xác nó nên đi như thế nào."

Nhóm nghiên cứu vẫn đang nghiên cứu thêm một số vấn đề với thủy lực nhưng đã tìm thấy thành công tốt đẹp với thuật toán thích ứng thăm dò và sửa chữa những bất ổn trong mạch điện của phần cứng với tốc độ một lần trên một phần nghìn giây. Họ hy vọng sẽ có nó cố gắng nhảy từ mặt đất lên bàn trong vòng vài tháng.

Tại Đại học Pennsylvania, Minitaur của Avik De và Gavin Kenneally là một bộ tứ siêu nhỏ, siêu nhẹ gần đây, được tạo ra dưới sự hướng dẫn của Dan Koditschek. Nặng hơn 14 pound, bot nhỏ của họ có dáng đi đáng yêu. Mặc dù vậy, Endearment nhanh chóng chuyển sang tự hỏi, khi bạn xem video về sự sáng tạo của họ leo lên cầu thang, trèo hàng rào và nhảy để tháo chốt tay nắm cửa.

Ảnh: Robot lịch sự

De và Kenneally đã cắt giảm đáng kể số lượng bot của họ bằng cách sử dụng chân xoay tự do, lái trực tiếp thay vì chân điều khiển bằng bánh răng truyền thống. Các động cơ hoạt động như các cảm biến phản hồi cho phần mềm của robot, phát hiện và điều chỉnh mô-men xoắn mà chúng cung cấp 1.000 lần mỗi giây. Kết quả là một robot có thể đi theo từ từ hoặc nhanh chóng, leo lên cầu thang và nhảy lên và vung một bộ chân xung quanh để móc tay nắm cửa để mở nó.

Mặc dù vẫn còn xa tự trị, thiếu cảm biến và hệ thống điều khiển cho phép phạm vi miễn phí, hành động pogo-stick độc đáo, có thể điều chỉnh của Minitaur chứng minh rằng sự nhanh nhẹn là có thể ngay cả khi không có cơ chế truyền động lớn, mạnh mẽ. Nó cũng được làm từ các bộ phận thương mại có sẵn.

"Rõ ràng có rất nhiều động lực để có đôi chân, nhưng tình trạng công nghệ hiện tại chưa đủ trưởng thành và đắt đỏ, " De nói, cũng đề cập đến robot Atlas của Boston Dynamics hơn khả năng, nhưng độc quyền và giá cả, nên không dễ dàng bắt chước, tạo ra một bản sao. "Chúng tôi muốn tạo ra một robot có thể truy cập được cho người khác để họ có thể cố gắng triển khai nền tảng cho các ứng dụng của riêng họ."

Giải pháp Slithery

Bằng sự thừa nhận của chính mình, Howie Choset sợ rắn. Thật đáng mỉa mai, sau đó, những tác phẩm nổi tiếng nhất của ông có thể được mô tả tốt nhất là snakelike.

Choset, một giáo sư tại Đại học Carnegie Mellon ở Pittsburgh, đã làm việc với robot rắn từ khi còn là một sinh viên tốt nghiệp, và ông đã đạt được một loạt các thành tựu. Ông điều hành Viện Robotics của CMU, một phòng thí nghiệm, nơi nhiều sáng tạo đang tiến hành có các đoạn cơ thể lặp lại của rắn. Ông cũng là một biên tập viên của tạp chí Science Robotics mới ra mắt gần đây và là tác giả của một cuốn sách giáo khoa về các nguyên tắc chuyển động của robot.

Và để luôn bận rộn, anh cũng thành lập hai công ty: Hebi Robotics và Medrobotics. Công cụ phẫu thuật nội soi tiên tiến sau này, Hệ thống Robot Flex, đã được FDA chấp thuận vào năm 2015 để sử dụng. Mặc dù Choset hiện không còn liên kết chính thức với Medrobotics, ông nói rằng việc xem một hoạt động trực tiếp trong đó robot được sử dụng là đỉnh cao của kinh nghiệm chuyên môn của ông.

Ảnh: Lịch sự Howie Choset

Choset miệt mài xem liệu Flex có được lấy cảm hứng từ rắn không; ông cho biết hình dạng ngoằn ngoèo của robot được thiết kế với những khúc quanh và không gian bên trong con người trong tâm trí. Nhưng những công việc khác, gần đây chắc chắn liên quan đến việc nghiên cứu rắn và mô hình robot sau chúng, đặc biệt là thông qua sự hợp tác với Dan Goldman của Georgia Tech, một nhà vật lý nghiên cứu về cơ học sinh học đã dẫn đến việc tạo ra robot lấy cảm hứng từ sự di chuyển của cua, rùa biển, gián, cá nhám và cá cát.

Choset cũng thừa nhận ảnh hưởng của một trong những người tiên phong ban đầu của robot lấy cảm hứng từ sinh học, Robert Full, người điều hành phòng thí nghiệm Poly-Đạp của UC Berkeley. Bằng cách nghiên cứu cách gián di chuyển và cách tắc kè trèo lên bề mặt thẳng đứng, Full, Choset và những người khác tìm cách đưa những bí mật này vào các nguyên tắc thiết kế chung có thể được áp dụng theo những cách mới lạ.

"Chúng ta có nên sao chép sinh học không? Không. Hãy hỏi một nhà sinh học về điều đó", Choset nói. "Những gì chúng tôi muốn là chọn anh đào những nguyên tắc tốt nhất và đi từ đó."

Cùng với nhau, Choset và Goldman, cùng với Joseph Mendelson của Sở thú Atlanta, đã nghiên cứu chuyển động của rắn sidinder, cuối cùng mô tả chuyển động sắc nét của chúng là một loạt các sóng thay đổi hình dạng. Áp dụng kiến ​​thức đó vào lập trình cho những con rắn robot của mình, nhóm của Choset đã có thể khiến chúng trèo lên trên những đống cát, một nhiệm vụ bất khả thi trước đây. Hiểu được cách loài rắn thay đổi hình dạng cơ thể để tự di chuyển cũng đã cho phép Choset chế tạo robot rắn có thể quằn quại trên cột và bên trong các cánh cửa, điều mà anh ta hình dung là rất hữu ích để khám phá nội thất nguy hiểm, nói, một nhà máy điện hạt nhân hoặc không thể truy cập giới hạn của một địa điểm khảo cổ.

Choset nói: "Tôi cảm thấy khiêm nhường vì sinh học quá phức tạp và chỉ có thể hy vọng lấy một chút của nó và đưa nó vào robot của chúng tôi". "Nhưng chúng tôi không sao chép động vật đến mức độ tốt và khả năng mà động vật có. Điều chúng tôi muốn là xây dựng các cơ chế và hệ thống có khả năng tuyệt vời."

Mô tả của ông về những tiến bộ của chính ông và những thành tựu và khám phá của sinh viên ông là khá tình cờ cũng áp dụng cho cách những robot như thế này sẽ xuất hiện trong thế giới khi chúng trưởng thành. Dần dần, trong từng bước nhỏ, nghiên cứu đang đến đó, ông nói.

"Sự tiến hóa là quá lớn, " Choset khẳng định. "Không có điểm bùng phát, chỉ có một chuỗi các phát triển, nhìn từ bên ngoài, trông giống như một bước đột phá lớn."

Sự giao thoa quan trọng

Trong chính, các kỹ sư không thể mong đợi để biết làm thế nào sinh học hoạt động, điều này làm cho sự hợp tác giữa các kỹ sư và nhà sinh học trở nên quan trọng. Tại Đại học Chicago, các nhà nghiên cứu sinh vật học Mark Westneat, một nhóm cá, đã dẫn đến sự hợp tác với Hải quân, dẫn đến một máy bay không người lái dưới nước di chuyển chậm nhưng nhanh nhẹn có thể bay lơ lửng. Được biết đến với cái tên WANDA (viết tắt của "Máy tự động biến dạng gần bờ Agile lấy cảm hứng từ Wrasse"), những chiếc máy bay không người lái như thế này sẽ hữu ích cho việc kiểm tra thân tàu, bến tàu và giàn khoan dầu.

Nhiếp ảnh tốc độ cao là trung tâm của nỗ lực gần 20 năm trước, khi Westneat lần đầu tiên bắt đầu thực hiện các nghiên cứu hình ảnh về các con vật và trước khi Hải quân quan tâm đến công việc. Trong một bể chứa dòng chảy với dòng điện không đổi, mà Westneat gọi là "máy chạy bộ cho cá", những kẻ quấy rối bơi lội vui vẻ, chỉ sử dụng vây ngực của chúng để duy trì một vị trí cố định trong bể trong khi các camera tốc độ cao ghi lại từng chi tiết của chuyển động đó ở mức 1.000 khung hình mỗi giây.

Ảnh: Phòng thí nghiệm nghiên cứu hải quân Hoa Kỳ / Victor Chen

Kết hợp với kiến ​​thức rất chi tiết của các nhà sinh vật học về giải phẫu cá của cá, cách các tia vây của nó bám vào cơ bắp của nó, làm thế nào các đầu dây thần kinh trong màng vây căng thẳng và căng thẳng. Chụp ảnh cho phép hiểu biết sâu sắc về cách mà những con vật này tự đẩy mình qua nước với sự xoắn và xoắn của cú vỗ cánh đặc trưng giống chim cánh cụt của chúng. Jason Geder, một kỹ sư trưởng của dự án WANDA tại NRL cho biết, khả năng của người đi bộ về cơ bản là lơ lửng tại chỗ trong khi vẫn giữ cơ thể ở trạng thái ổn định ngay cả khi dòng chảy mạnh hoặc dao động khiến nó trở thành một loài lý tưởng để tạo ra một loại phương tiện dưới nước nhanh nhẹn mới.

"Các phương tiện truyền thống cánh quạt hoặc động cơ đẩy không có loại cơ động đó hoặc có bán kính quay vòng quá cao", Geder nói. "Đây là một con cá tốt để làm mô hình, bởi vì nếu chúng ta muốn có một thân tàu cứng nhắc cho trọng tải ở trung tâm của chiếc xe, chúng ta có thể có được hiệu suất tương tự chỉ bằng cách sử dụng loại chuyển động vây ngực này."

Westneat nghĩ rằng khả năng chụp ảnh 3D mới hơn có thể thúc đẩy nghiên cứu hơn nữa. "Đối với cá, đó là sự sống hay cái chết, nhưng đối với chúng tôi, hiểu rõ hơn về hiệu quả có thể có nghĩa là năng lượng pin tốt hơn", Westneat nói. "Chúng tôi thực sự muốn mô phỏng chặt chẽ cấu trúc xương và tính chất cơ học của màng và xem liệu chúng tôi có thể đạt được hiệu quả siêu cao hay không."

Bộ sưu tập sinh học của bảo tàng là một nguồn tài nguyên phong phú và không được sử dụng đúng mức cho các nhà nghiên cứu. Chẳng hạn, Smithsonian chỉ giữ gần 600.000 mẫu vật trong bộ sưu tập động vật có xương sống và Rolf Müller của Virginia Tech đã rút ra những tài liệu này cho công việc của mình trên máy bay không người lái lấy cảm hứng từ dơi. Sử dụng quét 3D tai dơi và mũi từ Smithsonian, Mueller đã tạo ra các cấu trúc tương tự cho robot bay của mình để giúp nó báo cáo phản hồi thông qua các lần chạy thử hướng dẫn bằng zip.

"Bạn có hàng triệu mẫu vật được xếp trong các ngăn kéo, bạn có thể truy cập rất nhanh", Müller nói. Ông đã tham gia vào việc thành lập một tập đoàn gồm các chuyên gia và nhà nghiên cứu bảo tàng để giúp làm cho các bộ sưu tập như thế này trên khắp đất nước dễ tiếp cận hơn cho sự tiến bộ sinh học.

Và sau đó, bất kể nguồn đang bơi trong bể hay nằm trong ngăn kéo lưu trữ, việc chuyển dữ liệu đó sang dạng hữu ích vẫn là một thách thức. "Kỹ sư điển hình của bạn muốn thông số kỹ thuật, nhưng nhà sinh vật học có thể đang trao cho họ bản vẽ giải phẫu", Westneat nói.

Mãi cho đến khi anh bắt đầu đi đến một số cuộc nói chuyện về kỹ thuật này, anh mới nhận ra rằng công việc của mình có thể cung cấp dữ liệu cơ học về chuyển động của cá có thể chuyển thành sức mạnh và lực của động cơ, các kỹ sư dữ liệu cần sản xuất một cỗ máy làm việc. "Đó là những điều mà lựa chọn tự nhiên có thể hành động, nhưng chúng cũng tạo ra sự khác biệt giữa phương tiện tự trị khiến nó quay trở lại tàu hay không."

Trở lại trường

Học tập, trí nhớ và thích nghi là những thách thức khác hoàn toàn. Quay trở lại kho chuyển đổi của Navy, nhóm MeRLIn vẫn chủ yếu tham gia vào các vấn đề thu nhỏ. Nhưng tất cả họ đều biết rằng robot mà họ hình dung sẽ không hoàn thiện nếu không có khả năng học hỏi, ghi nhớ và thích nghi.

Henshaw, người nuôi cừu ở nhà khi anh không ở phòng thí nghiệm, cho biết việc xem những con cừu con mới sinh đi từ đống ẩm ướt đến việc đi bộ trong vài giờ đồng hồ nhấn mạnh sự khó khăn của việc sao chép nhân tạo quá trình đó. "Không có ai thực sự hiểu cách thức hoạt động của nó", Henshaw nói về những thay đổi thần kinh cần có của cừu để liên tục điều chỉnh sự vận động của chúng để thay đổi khối lượng cơ thể nhanh chóng khi chúng lớn lên thành cừu. Một cách tiếp cận mà nhóm của ông đang thực hiện để giải quyết chiến lược đó là viết phần mềm cho phép họ thay đổi cách tạo ra các chuyến đi MeRLIn.

Một cách riêng biệt, Henshaw là một phần của dự án khác để phát triển một hệ thống học tập lấy cảm hứng từ sinh học. Anh ấy cho tôi xem một video về một chân robot đá bóng vào một mục tiêu bóng đá nhỏ. Sau ba cú đá được lập trình, chân tự đá bóng thêm 78 lần nữa, tự chọn một cách có hệ thống các mục tiêu của riêng mình và theo dõi những thành công và thất bại của nó. Được tinh chỉnh thêm và áp dụng cho một robot như MeRLIn, ví dụ mã như thế này sẽ giúp robot đi bộ dễ dàng tự thích nghi với các trọng lượng hoặc chiều dài chân khác nhau, chẳng hạn.

"Rất nhiều dự án có các phương trình tìm ra cách tối ưu hóa trọng tâm hoặc chuyển động thông qua các phương trình toán học lớn trong thời gian thực", Henshaw nói. "Nó hoạt động, nhưng nó không chính xác về mặt sinh học. Tôi không thể khẳng định rằng thuật toán tôi đã viết chính xác là những gì đang diễn ra trong não, nhưng có vẻ như đó là điều phải xảy ra. Con người học cách trèo cây và đá bóng thông qua thực hành, không tối ưu hóa số. "

Học sâu và truy cập vào kiến ​​thức thu thập được có thể sẽ đẩy nhanh quá trình này, Henshaw nói thêm, nhưng một lần nữa, phần cứng không đủ mạnh hoặc đủ nhỏ để phù hợp với thứ gì đó nhỏ bé như MeRLIn. "Nếu bạn muốn những con robot nhỏ này, chúng ta không cần phải cải thiện thuật toán mà là phần cứng chúng chạy, " ông nói. "Nếu không, nó sẽ lấy một chiếc máy tính quá lớn, với pin quá lớn và nó sẽ không hoạt động."

Một thị trường mới nổi

Các phím tắt mà sinh học cung cấp để tạo ra các nền tảng cơ thể sáng tạo và chiến lược vận động cũng có thể giúp làm cho robot lấy cảm hứng sinh học cũng có hiệu quả kinh tế hơn. Choset không phải là học giả duy nhất đã thành lập một công ty để giúp thúc đẩy các ứng dụng thực tế cho sáng tạo của mình; Trên thực tế, Eelume, được thành lập bởi giáo sư robot của Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy, Kristin Ytterstad Pettersen, hiện đang tiếp thị con rắn bơi robot của riêng mình cho các nhiệm vụ thăm dò và kiểm tra dưới nước. Và De và Kinneally thành lập Ghost Robotics, một công ty tiếp thị Minitaur.

Các công ty tư nhân lớn cũng tham gia vào trò chơi. Boston Engineering đang trong giai đoạn cuối của các cuộc biểu tình tại hiện trường với robot kiểm tra hàng hải của mình, được đặt tên là BioSwimmer. Bot này không chỉ đơn thuần lấy cảm hứng từ một con cá ngừ, toàn bộ cơ thể bên ngoài của nó dựa trên bản quét của một con cá ngừ vây xanh dài 5 feet được đánh bắt gần văn phòng của công ty ở Waltham, MA. Và như với một con cá ngừ sống, sức đẩy bắt nguồn từ đuôi, cho phép nửa phía trước của chiếc xe được xếp chồng lên nhau với các cảm biến và tải trọng. Mục tiêu không phải là bắt chước một con cá ngừ, nhưng để khai thác hiệu quả và hiệu suất cao của con vật.

Mike Rufo, giám đốc nhóm hệ thống tiên tiến của Boston Engineering, cho biết các khía cạnh sinh học của thiết kế không giúp việc xây dựng dễ dàng hơn, nhưng nó cũng không gây thêm khó khăn. Rufo tuyên bố công ty đã chế tạo BioSwimmer (dài 5 feet và 100 pound) với chi phí tương đương với các dự án tương tự, khoảng 1 triệu USD, và nó sẽ có giá tương đương với các loại xe khác. Nhưng hiệu quả của chuyển động được cung cấp bởi chiến lược đẩy lấy cảm hứng từ cá ngừ cho phép nó hoạt động lâu hơn trên các nguồn năng lượng tiêu chuẩn.

Rufo nói: "Có một vài rào cản kỹ thuật theo cách của chúng tôi, gọi chung là với robot chế tạo sinh học, " Rufo nói. "Nhưng sinh học cung cấp cơ hội để giải quyết trực tiếp hoặc cải thiện hiệu suất theo cách giảm thiểu tác động của những thách thức đó. Ví dụ, mặc dù có một số tiến bộ thực sự tuyệt vời trong công nghệ pin, chúng tôi đang ở trên cao nguyên về khả năng tích hợp của bạn Một cái gì đó có kích thước nhất định. Nhưng nếu bạn có thể giải quyết hiệu quả của một hệ thống, thì có lẽ pin không ảnh hưởng đến bạn nhiều. Đó là một lĩnh vực mà hơi thở sinh học đóng vai trò lớn. " Tuy nhiên, ông nghĩ rằng những robot như thế này sẽ không phổ biến, trong các ứng dụng quốc phòng hay nói cách khác, trong ít nhất 5 đến 10 năm tới.

Bất kể những thách thức to lớn nào cần phải vượt qua trước khi chúng ta có những người trợ giúp robot không quá đáng sợ trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, những bước tiến lớn đã được thực hiện ngay cả trong vài năm qua để gói gọn những gì sinh học và tiến hóa đã làm rõ: khả năng sáng chói của sinh vật để thích nghi và thực hiện.

"Đôi khi có vẻ như Sisyphean, vâng, " Westneat nói. "Tôi nhìn vào những con robot dưới nước này và chúng có vẻ khó hiểu với tôi, nhưng sau đó, tôi đã từng nhìn thấy những con vật duyên dáng này bơi qua một rạn san hô. Nhưng thật không quá đáng khi nghĩ rằng các kỹ sư và nhà sinh học có thể kết hợp và tạo ra robot mà bạn ném xuống nước tự bơi. Mọi thứ thật thú vị. "