يتفق المهندسون: الطبيعة تصنع أفضل الروبوتات

مشيت أنا ومرافقي لمدة خمس دقائق صلبة من خلال مستودع تم تحويله إلى حقبة الحرب العالمية الثانية ، وهو يعرج عبر متاهة من الممرات الخافتة وخليج السكك الحديدية ، ثم من خلال مختبر مليء بهياكل عظمية للمركبات الفضائية في خضم النماذج الأولية. وصلنا أخيرًا إلى طاولة العمل حيث تقوم البحرية ببناء… سنجاب روبوت.

"السنجاب" قليل من الامتداد ، حيث أن أول نسخة مدمجة بالكامل من مبادرة الحراك الروبوتي على نطاق الميزو (MeRLIn) ستزن 10 إلى 20 رطلاً عند انتهائها هذا الربيع - وحش القوارض ، وفقًا لتعريف أي شخص. يتكون الروبوت في شكله الحالي من مشعب مستطيل والتكرار العاشر لساق مفصلية بالكلاب ، مثبتة على دعامة ألمنيوم انزلاقية. أوضح نموذج مطبوع ثلاثي الأبعاد أزرق ساطع في الجوار كيف سيبدو عند اكتماله: آلة مقطوعة الرأس مقطوعة الرأس بحجم جحر يوركشاير.

لكن عندما أطلق مهندسو المشروع الأمر لإعطائي عرضًا ، رأيت سبب الإشارة إلى MeRLIn على أنها سنجاب: على الرغم من المحركات الصغيرة والكباسات الهيدروليكية ، فإنها يمكن أن تقفز مثل الجحيم.

MeRLIn هو أحد الروبوتات الحديثة التي لديها حيوانات تشكرها على إلهامها. المملكة الحيوانية مليئة بأمثلة عن الاستشعار الذكي والحركة ، والكفاءة هي ملك في عالم الروبوتات ذاتية الحكم ذات الطاقة المحدودة. القدرة على تقليد قفزة الكنغر ، على سبيل المثال ، ستحقق المفاضلة المثالية بين القوة والأداء: تخزن الأوتار في الأطراف الخلفية الهائلة لهؤلاء الجرابيين الطاقة بين كل خطوة ، مما يسمح للحيوانات بالسفر لمسافات طويلة مع نفقات طاقة منخفضة نسبيًا.

الصورة: أبحاث البحرية الأمريكية

علم الأحياء وراء بعض التصميمات الآلية الأكثر إبداعًا الناشئة اليوم: انظر إلى سالتو جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، مستوحاة من لعبة البوشابي الأفريقية ذات القفز العالي ، أو شعار المانتابوت بجامعة فرجينيا ، المصمم على غرار الأشعة السينية لخليج تشيزابيك.

من السهل معرفة السبب. تتميز التصميمات المستوحاة من الناحية البيولوجية بمزايا واضحة عندما يتعلق الأمر بإنجاز المهام التي يكون شكل الإنسان متكيفًا معها بشكل سيئ. من الذباب الصغير إلى أسماك أعماق البحار وحتى الميكروبات (بعض خلايا الوقود مدفوعة بالكيمياء الجرثومية) ، كانت الطبيعة ترتبت وتغيرت في طرق فعالة بشكل مثير للدهشة لإنجاز المهام. جعلت ملايين السنين من التطور الحيوانات فعالة بشكل لا يصدق في الوظائف التي تؤديها - الطيران ، والقفز ، والمشي ، والسباحة ؛ الاستشعار في الأطياف غير مرئية. وعلى الأرجح المزيد من القدرات التي لم نكتشفها بعد.

ولكن بعيدًا عن كونها نسخًا متماثلة ميكانيكية للحيوانات ، تعمل الروبوتات الحيوية التي يتم بناؤها اليوم على تعزيز هدف تقطير هذه الحلول البيولوجية الأنيقة. الدافع الآن هو تحليل ماهية تلك الاستراتيجيات ، وتحويلها إلى جوهرها الرئيسي ، وتسخيرها لأغراضنا الخاصة. في حين أن العلماء والمهندسين يبنون مكونات يمكن أن تتحرك بشكل أفضل ، إلا أن المعالجات التي يمكنها التفكير بشكل أعمق ، وأجهزة الاستشعار التي يمكنها أن تكتشف بشكل أكثر دقة ، ومع ذلك ، فإن دمجها معًا في حزمة وظيفية حقيقية ومنتجة للكتلة تظل مهمة صعبة المنال.

السقوط قبل المشي

إذا كان MeRLIn يبدو مألوفًا ، فيجب أن يكون كذلك. قال جلين هينشو ، الباحث الرئيسي في المشروع ، إن فريقه لا يبالي بأي شيء عن حقيقة أن MeRLIn مستوحى من أسلاف أكبر وأثقل بكثير الذين اكتشفوا بالفعل قدرًا جيدًا من شهرة الإنترنت ، بما في ذلك L3 من Boston Dynamics و L3 و Big Dog و MIT الفهد.

الصورة: مختبر أبحاث البحرية الأمريكية / فيكتور تشن

ما يريده مهندسو Navy Research Lab هو الروبوت الأصغر والأكثر هدوءًا والأكثر نشاطًا ، وهو لا يتطلب صغيرين من مشاة البحرية الصغار لإعداده للتحقق من المخاطر المحتملة. لكن بناء MeRLIn ليس بالأمر البسيط مثل مجرد تقليص جميع الأجزاء لصنع روبوت يمكن أن يتلاءم مع حقيبة الظهر الخاصة بالجندي. إنها أيضًا عملية لفهم كيف ولماذا تعمل بعض الجايتس ، ولماذا تكون هذه المشاغل مناسبة لمختلف التضاريس ، وكيفية بناء روبوت يمكنه أن يتعلم كيف يتكيف ويختار الرواسب الصحيحة.

عند وصوله إلى مقعد MeRLIn ، أدخل المهندس Control Joe Hays العديد من أوامر الاختبار على جهاز كمبيوتر ، مما جعل روبوت رُجل الساقين ورعشة. بعد أن أزال دعامة الدعم الخاصة به ، حمل ساق MeRLIn الفردي جسمه بحجم الطوب تحت قوته الخاصة ، وهو مشحون الآن بالسوائل الهيدروليكية.

بعد لحظات ، مع تشنج البرق ، أطلقت الساق merRLin حوالي ثلاثة أقدام في الهواء ، موجهة إلى الخلف والعودة إلى الطاولة بواسطة السكك الحديدية المعدنية العمودية. كرر هذا التمرين ثلاث مرات ، ضرب الروبوت سقف العلبة الواقية بعد قفزة قوية أخيرة ، وهبط بشدة حتى انهارت ساقه.

وقال هنشو "هناك الكثير ما زلنا لا نعرفه عن تحرك الحيوانات بصراحة". "ونحن في الحقيقة لا نفهم الجهاز العصبي العضلي كما نود. نحن نحاول بناء شيء دون معرفة بالضبط كيف يجب أن يمشي".

لا يزال الفريق يعمل على حل بعض المشكلات الأخرى المتعلقة بالهيدروليكيات ولكنه حقق نجاحًا جيدًا باستخدام خوارزمية تكيفية تستكشف وتصحح أوجه عدم اليقين في دوائر الأجهزة بمعدل 1 مرة لكل مللي ثانية. يتوقعون أن يحاولوا القفز من الأرض إلى مكتب في غضون عدة أشهر.

في جامعة بنسلفانيا ، يعد Avik De و Gavin Kenneally's Minitaur من أحدث الشركات الصغيرة جدًا والخفيفة الوزن التي تم إنشاؤها مؤخرًا تحت إشراف Dan Koditschek. بالكاد يزن 14 رطلاً ، روبوتهم الصغير به مشية محببة. تتحول Endearment سريعًا إلى التساؤل ، عندما تشاهد مقاطع فيديو عن إنشائها تتسلق الدرج وتسلق الأسوار وتقفز لإلغاء قفل مقبض الباب.

الصورة: مجاملة شبح الروبوتات

قام De and Kenneally بقطع الجزء الأكبر من روبوتهما بشكل جذري باستخدام الأرجل ذات الأرجوحة ذات الدفع المباشر بدلاً من الأرجل التقليدية ذات الحركة المسننة. تعمل المحركات كجهاز استشعار للتغذية المرتدة لبرنامج الروبوت ، حيث تكتشف وتعديل عزم الدوران الذي تقدمه 1000 مرة كل ثانية. والنتيجة هي روبوت يمكن ربطه ببطء أو بسرعة ، وتسلق السلالم ، والقفز لأعلى والتأرجح لمجموعة من الأرجل لتعليق مقبض الباب لفتحه.

على الرغم من أنه لا يزال بعيدًا عن الحكم الذاتي ، ويفتقر إلى أجهزة الاستشعار وأنظمة التحكم التي من شأنها أن تتيح له نطاقًا مجانيًا ، إلا أن حركة العصا الفريدة والقابلة للتعديل من Minitaur تثبت أن الرشاقة ممكنة حتى بدون وجود آليات قيادة كبيرة وقوية. انها مصنوعة أيضا من الأجزاء المتاحة تجاريا.

وقال دي: "من الواضح أن هناك الكثير من الحافز لوجود أرجل ، لكن الحالة الحالية للتكنولوجيا ليست ناضجة بما فيه الكفاية ومكلفة للغاية" ، في إشارة أيضًا إلى روبوت أطلس في Boston Dynamics - أكثر من قدرة ، ولكن مملوك بثمن ، وبالتالي ليس من السهل منسوخة. "لقد أردنا إنشاء روبوت كان في متناول الأشخاص الآخرين حتى يتمكنوا من محاولة تطبيق النظام الأساسي لتطبيقاتهم الخاصة."

حلول slithery

باعترافه الخاص ، يخاف هوي شوسيت من الثعابين. من المثير للسخرية ، إذن ، أن أفضل أعماله يمكن وصفها بأنها تشبه الثعابين.

يعمل Choset ، وهو أستاذ مشارك في جامعة كارنيجي ميلون في بيتسبيرغ ، مع روبوتات الأفعى منذ أن كان طالب دراسات عليا ، وقد حقق مجموعة كبيرة من الإنجازات. يدير معهد CMU's Robotics Institute - وهو معمل تقدم فيه العديد من الإبداعات قيد التنفيذ شرائح الجسم المتكررة من الثعابين. وهو أيضًا محرر لمجلة Science Robotics التي تم نشرها مؤخرًا ، وقام بتأليف كتاب مدرسي حول مبادئ حركة الروبوت.

ولمجرد البقاء مشغولا ، أسس أيضًا شركتين هما: Hebi Robotics و Medrobotics. حصلت الأداة الجراحية المتقدمة بالمنظار ، وهي نظام Flex Robotic ، على موافقة إدارة الأغذية والعقاقير في عام 2015 للاستخدام. على الرغم من أن Choset لم يعد مرتبطًا رسميًا بعد الآن بـ Medrobotics ، إلا أن مشاهدة عملية حية تم فيها استخدام الروبوت كانت أعلى نقطة في تجربته المهنية.

الصورة: مجاملة Howie Choset

Choset demurs حول ما إذا كان Flex مستوحاة الثعابين؛ وقال إنه تم تصميم شكل أفعواني الروبوت مع التقلبات والمنعطفات من الفضاء البشري الداخلي في الاعتبار. ولكن من بين الأعمال الأكثر حداثة الأخرى ، بالتأكيد ، النظر في الثعابين ووضع نماذج للروبوتات من بعدهم ، خاصة من خلال التعاون مع جورجيا جولدمان دان جولدمان ، وهو عالم فيزياء أدى بحثه في الميكانيكا الحيوية إلى إنشاء روبوتات مستوحاة من حركة السلطعون والسلاحف البحرية. والصراصير وسكاكين الطحين وسمك الرمل.

يعترف Choset أيضًا بتأثير أحد الرواد الأصليين للروبوتات المستوحاة من الحيوية ، روبرت فول ، الذي يدير مختبر Poly-Pedal التابع لجامعة كاليفورنيا في بيركلي. من خلال دراسة كيفية تحرك الصراصير وكيف تصطاد أبو بريص الأسطح الرأسية ، يسعى Full و Choset وغيرهم إلى غليان هذه الأسرار في مبادئ التصميم العامة التي يمكن تطبيقها بطرق جديدة.

وقال شوسيت "هل يجب علينا نسخ علم الأحياء؟ لا ، اسأل عالم الأحياء عن ذلك". "ما نريده هو اختيار أفضل المبادئ والذهاب من هناك."

معا ، درس Choset و Goldman ، جنبا إلى جنب مع جوزيف مندلسون في حديقة حيوان أتلانتا ، حركة ثعابين الرصيف ، في نهاية المطاف وصفت حركاتهما الحادة المنعكسة بأنها سلسلة من موجات تغيير الشكل. بتطبيق هذه المعرفة على البرمجة الخاصة بأفاعيه الآلية ، تمكن فريق Choset من جعلهم يتسلقون فوق تلال الرمال ، وهي مهمة مستحيلة في السابق. كما سمح فهم كيفية تغيير الثعابين لشكل جسمها للالتفاف حولها ، Choset أيضًا بإنشاء روبوتات ثعبان يمكنها تدوين المنشورات ودواخل عتبات الأبواب ، وهو أمر يتصور أنه مفيد بشكل بارز لاستكشاف التصميمات الداخلية الخطرة - على سبيل المثال ، محطة للطاقة النووية أو لا يمكن الوصول إلى حدود موقع أثري.

وقال تشوسيت: "إنني متواضع لحقيقة أن البيولوجيا معقدة للغاية ولا يسعني إلا أن آمل أن تأخذ القليل منها ووضعها في روبوتاتنا". "لكننا لا نقوم بتكرار الحيوانات إلى الدرجة التي تتمتع بها الحيوانات وقدرتها. ما نريده هو بناء آليات وأنظمة لديها قدرات كبيرة."

إن وصفه للتقدم الذي أحرزه وإنجازات طلابه واكتشافاته على أنها مصادفة إلى حد ما ينطبق أيضًا على كيفية ظهور روبوتات كهذه في العالم أثناء نضوجها. وقال إنه ببطء ، وبزيادات صغيرة ، يصل البحث إلى هناك.

"التطور هو عشوائي ،" أكد شوسيت. "لا توجد نقطة تحول واحدة ، فقط سلسلة من التطورات ، التي ينظر إليها من الخارج ، تبدو بمثابة طفرة كبيرة."

كروس كروس

بشكل عام ، لا يمكن أن يتوقع من المهندسين أن يعرفوا كيف تعمل البيولوجيا ، مما يجعل التعاون بين المهندسين وعلماء الأحياء أمرًا بالغ الأهمية. في جامعة شيكاغو ، أدت الدراسات التي أجراها عالم الأحياء مارك ويستنيت عن الحشائش ، وهي فئة من الأسماك ، إلى تعاون مع البحرية ، مما أسفر عن تحليق بطيء ولكن رشيق تحت الماء يمكنه التحليق في مكانه. والمعروفة باسم WANDA (والتي تُعرف باسم "Agile Near-shore Deformable-fin Automaton" المستوحاة من Wrasse) ، ستكون الطائرات بدون طيار مثل هذه مفيدة لعمليات تفتيش هياكل السفن والأرصفة ومنصات النفط.

كان التصوير فائق السرعة عاملاً أساسيًا في هذا الجهد منذ ما يقرب من 20 عامًا ، عندما بدأ Westneat لأول مرة في إجراء دراسات تصويرية للراشدين وقبل اهتمام البحرية بالعمل. في خزان تدفق ذو تيار ثابت ، والذي يسميه Westneat "طاحون الدوس للأسماك" ، تسبح الأعراس على طول لحسن الحظ ، مستخدمة فقط زعانفها الصدرية للحفاظ على موقع ثابت في الخزان بينما تلتقط الكاميرات عالية السرعة كل تفاصيل تلك الحركة عند 1000 لقطة في الثانية.

الصورة: مختبر أبحاث البحرية الأمريكية / فيكتور تشن

بالاقتران مع معرفة علماء الأحياء المفصلة للغاية عن تشريح السمكة - كيف ترتبط أشعة زعانفها بعضلاتها ، وكيف أن نهايات العصب في الأغشية الزعنفة تجهد وتوتر - يتيح التصوير الفوتوغرافي معرفة عميقة حول كيفية تحرك الحشائش في الماء مع التواء والالتواء من السكتة الدماغية تشبه البطريق المميزة. وقال جاسون جيدر ، وهو مهندس رئيسي في مشروع WANDA في NRL ، إن قدرة wrasse على التحليق بشكل أساسي مع الحفاظ على جسمه لا يزال موجودًا حتى في التيارات القوية أو المتقلبة ، تجعله نموذجًا مثاليًا لتصميم نوع جديد من السيارات الرشيقة تحت الماء.

وقال جيدير "المركبات التقليدية التي تعمل بالمروحة أو المروحية لا تتمتع بمثل هذا النوع من المناورة أو لديها درجة عالية من نصف قطر الدوران". "لقد كانت سمكة جيدة لتصميمها ، لأنه إذا أردنا أن يكون هناك هيكل صلب للحمولات في وسط السيارة ، يمكننا الحصول على أداء مماثل باستخدام هذا النوع من حركة الزعانف الصدرية."

يعتقد Westneat أن إمكانية التصوير ثلاثية الأبعاد الأحدث يمكن أن تزيد من تقدم البحث. وقال ويستني: "بالنسبة للأسماك ، إنها الحياة أو الموت ، لكن بالنسبة لنا ، فهم أفضل للكفاءة يمكن أن يعني طاقة بطارية أفضل". "نود حقًا أن نحاكي عن كثب الهيكل العظمي الأساسي والخصائص الميكانيكية للأغشية ومعرفة ما إذا كان يمكننا الحصول على كفاءة فائقة."

المجموعات البيولوجية للمتاحف هي مصدر غني وغير مستغل للباحثين. على سبيل المثال ، يحمل سميثسونيان ما يقرب من 600000 عينة في مجموعتها من الفقاريات وحدها ، وقد استفاد فرجينيا تك من رولف مولر من هذه المقتنيات لعمله على طائرات بدون طيار مستوحاة من الخفافيش. باستخدام عمليات المسح ثلاثية الأبعاد لأذنين وأنوف الخفافيش من برنامج Smithsonian ، ابتكر مولر هياكل مشابهة لروبوته الطائر لمساعدته على الإبلاغ عن ردود الفعل من خلال اختباراته الموجهة بسحاب.

وقال مولر "لديك ملايين العينات التي تصطف في أدراج ، والتي يمكنك الوصول إليها بسرعة كبيرة". لقد شارك في إنشاء اتحاد من المتخصصين في المتاحف والباحثين للمساعدة في جعل مجموعات مثل هذه في جميع أنحاء البلاد أكثر سهولة للتقدم البيولوجي.

وبعد ذلك ، بغض النظر عما إذا كان المصدر يسبح في خزان أو يرقد في درج تخزين ، فإن ترجمة هذه البيانات إلى شكل مفيد لا يزال يمثل تحديًا. وقال ويستنيت: "مهندسك العادي يريد المواصفات ، لكن العالم البيولوجي قد يسلمها رسومات تشريحية".

لم يكن حتى بدأ في الذهاب إلى بعض هذه المحادثات الهندسية بنفسه ، حيث أدرك أن عمله يمكن أن يوفر بيانات ميكانيكية عن تحركات الأسماك التي يمكن أن تترجم إلى قوة محرك وقوى ، يحتاج مهندسو البيانات إلى إنتاج آلة عاملة. "هذه هي الأشياء التي يمكن أن يعمل عليها الانتقاء الطبيعي ، ولكنها أيضًا تحدث فرقًا بين السيارة ذاتية الحكم التي تعيدها إلى السفينة أم لا."

العودة إلى المدرسة

التعلم والذاكرة والتكيف هي تحديات أخرى بالكامل. مرة أخرى في المستودع المحول للبحرية ، ما زال فريق MeRLIn يعمل بشكل أساسي مع مشاكل التصغير. لكنهم يدركون تمامًا أن الروبوت الذي يتصورونه لن يكتمل بدون القدرة على التعلم والتذكر والتكيف.

وقال هنشو ، الذي يربى الأغنام في المنزل عندما لا يكون في المختبر ، إن مشاهدة حملان حديثي الولادة ينتقلان من كومة رطبة إلى المشي في غضون ساعات ، مما يؤكد صعوبة تكرار هذه العملية بشكل مصطنع. وقال هنشو عن التغيرات العصبية المطلوبة من الحملان لتتكيف باستمرار مع تنقلها مع التغيرات السريعة في كتلة الجسم أثناء نموها لتصبح غنمًا: "لا يوجد أحد يفهم حقًا كيف يعمل". تتمثل إحدى الطرق التي يتبعها فريقه لمعالجة تلك الاستراتيجية في كتابة البرامج التي تتيح لهم تغيير الطريقة التي يتم بها إنشاء ملفات MeRLIn.

بشكل منفصل ، Henshaw هو جزء من مشروع آخر لتطوير نظام التعلم مستوحاة من الناحية البيولوجية. لقد عرض علي شريط فيديو لساق روبوتية يركل كرة في مرمى كرة قدم صغير. بعد ثلاث ركلات مبرمجة ، تقوم المحطة بضرب الكرة بمفردها 78 مرة ، واختيار الأهداف الخاصة بها بشكل منهجي وتتبع نجاحاتها وإخفاقاتها. مزيد من التنقيح والتطبيق على روبوت مثل MeRLIn ، فإن مثل هذا الكود سيجعل من السهل على روبوت المشي التكيف من تلقاء نفسه مع مختلف أوزان الحمولة أو أطوال الساق ، على سبيل المثال.

وقال هنشو: "هناك الكثير من المشاريع التي تحتوي على معادلات تحدد كيفية تحسين مركز الثقل أو الحركة من خلال معادلات رياضية كبيرة في الوقت الفعلي". "إنه يعمل ، لكنه ليس بيولوجيًا تمامًا. لا يمكنني الادعاء بأن الخوارزمية التي كتبتها هي بالتحديد ما يحدث في المخ ، لكن يبدو أنه شيء يجب أن يحدث. يتعلم البشر كيفية تسلق الأشجار والركل. كرات من خلال الممارسة ، وليس التحسين العددي."

وأضاف هينشو أن التعلم العميق والوصول إلى المعرفة التي تم جمعها من شأنه أن يسرع هذه العملية ، ولكن هناك مرة أخرى ، الجهاز ليس قوياً أو صغيراً بما يكفي حتى يلائم شيئًا ما مثل MeRLIn. وقال "إذا كنت تريد هذه الروبوتات الصغيرة ، فليس من الضروري أن نحسن الخوارزميات بل الأجهزة التي تعمل عليها". "وإلا فستستهلك كمبيوترًا كبيرًا للغاية ، وبطاريات كبيرة جدًا ، ولن تنجح".

سوق ناشئة

قد تساعد الاختصارات التي يوفرها علم الأحياء لإنشاء منصات مبتكرة للجسم واستراتيجيات الحركة في جعل الروبوتات المستوحاة من الناحية البيولوجية أكثر قابلية للتطبيق من الناحية الاقتصادية أيضًا. ليس Choset هو الأكاديمي الوحيد الذي أنشأ شركة للمساعدة في تطوير التطبيقات العملية لإبداعاته ؛ في الواقع ، تقوم Eelume ، التي أسستها أستاذة الروبوتات بجامعة النرويج للعلوم والتكنولوجيا كريستين يتيرستاد بيترسن ، حاليًا بتسويق ثعبان سباحة آلي خاص بها للقيام بمهام الاستكشاف والتفتيش تحت الماء. وأسست De and Kinneally Ghost Robotics ، وهي شركة لتسويق Minitaur.

الشركات الخاصة الكبيرة تدخل اللعبة كذلك. بوسطن هندسة في المراحل النهائية من تشغيل العروض الميدانية مع روبوت التفتيش البحري ، يطلق عليها اسم BioSwimmer. هذا الروبوت ليس مستوحىًا من سمك التونة فقط ، حيث يعتمد جسمه الخارجي بالكامل على عمليات مسح لصيد التونة ذات الزعانف الزرقاء التي يبلغ طولها خمسة أقدام والتي تم صيدها بالقرب من مكاتب الشركة في والتهام ، ماساتشوستس. وكما هو الحال في سمك التونة الحي ، تنشأ قوة الدفع في الذيل ، مما يسمح للنصف الأمامي من السيارة أن يكون مكدسة بأجهزة استشعار وحمولات. لم يكن الهدف من تقليد سمك التونة ، ولكن لتسخير الكفاءة والأداء العالي للحيوان.

وقال مايك روفو ، مدير مجموعة النظم المتقدمة في بوسطن الهندسية ، إن الجوانب البيولوجية للتصميم لم تسهل عملية البناء ، ولكنها لم تضيف صعوبات إضافية أيضًا. تدعي Rufo أن الشركة قامت ببناء BioSwimmer (التي يبلغ طولها خمسة أقدام و 100 جنيه) مقابل نفس تكلفة المشروعات المماثلة - حوالي مليون دولار - وأنه سيتم تسعيرها على غرار المركبات الأخرى ذات الحجم. لكن كفاءة الحركة التي توفرها استراتيجية الدفع المستوحاة من سمك التونة تسمح لها بالعمل لفترة أطول على مصادر الطاقة القياسية.

وقال روفو "هناك بعض العوائق الفنية التي تعترض طريقنا ، جماعياً ، باستخدام الروبوتات التي تعمل بخلايا حيوية". "لكن التنفس الحيوي يوفر فرصًا للتعامل مع هؤلاء بشكل مباشر أو لتحسين الأداء بطريقة تخفف من تأثير تلك التحديات. على سبيل المثال ، على الرغم من بعض التطورات الرائعة حقًا في تكنولوجيا البطاريات ، فنحن على مستوى هائل من القوة التي يمكنك دمجها في شيء من حجم معين ، لكن إذا كان بإمكانك معالجة كفاءة النظام ، فربما لا تؤثر البطارية عليك كثيرًا. هذا مجال واحد يلعب فيه التنفس الحيوي دورًا كبيرًا. " ومع ذلك ، فهو يعتقد أن مثل هذه الروبوتات لن تكون شائعة ، في التطبيقات الدفاعية أو غير ذلك ، على الأقل خلال السنوات الخمس إلى العشر القادمة.

بغض النظر عن التحديات الهائلة التي يجب التغلب عليها قبل أن لا يكون لدينا مساعدين روبوتيين زاحف في حياتنا اليومية ، فقد اتخذت خطوات كبيرة حتى في السنوات القليلة الماضية نحو تغليف ما أوضحته البيولوجيا والتطور: القدرة الرائعة على الكائنات الحية للتكيف والأداء.

وقال ويستني: "يبدو أن سيزيف في بعض الأحيان ، نعم". "إنني أنظر إلى هذه الروبوتات المائية ، ويبدو أنها غير معروفة بالنسبة لي ؛ لكن بعد ذلك ، اعتدت على رؤية هذه الحيوانات الرشيقة تسبح من خلال الشعاب المرجانية. لكن ليس من المثير للغضب الاعتقاد أن المهندسين والبيولوجيين يمكنهم أن يجتمعوا ويخلقوا الروبوتات التي ترميها في المياه التي تسبح من تلقاء نفسها. كل شيء مثير."