以下文章經The Conversation許可轉載，這是一個報道最新研究的線上出版物。
波士頓動力公司的犬型 SpotMini 機器人將於2019年上市。這款可愛又異常逼真的犬型機器人只是眾多受自然界啟發的機器人之一。人類工程師越來越多地從生物系統中尋找良好設計的線索，無論是模仿昆蟲大腦的導航能力，還是建造帶有產生電力的細菌胃的機器人。
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在下面的影片中，您可以看到SpotMini向後傾斜在鳥類般的腿上，平衡重門的重量並平穩地將其拉開。這個動作帶有某種動物的優雅，以至於它的人工起源似乎在片刻間消失了。但是，為什麼我們機器人工程師要將如此多的設計基於動物？犬型機器人是完成 SpotMini 被製造出來要完成的任務的唯一明智的方法嗎？或者我們只是在走捷徑，從自然界中竊取靈感？
答案當然是兩者兼而有之。要理解這一點，我們必須思考自然的演化設計是如何產生的，以及我們希望我們的機器人做什麼。
大多數動物擁有的模組化和對稱的身體是自然設計的傑出成就。正是這種佈局在“寒武紀大爆發” 5億年前，促成了我們今天看到的各種複雜動物形態。
雙側身體的進化優勢使具有這種形態的動物在大多數競爭對手的配置中具有了適應優勢。平衡和前後感等特徵是該設計的固有方面。帶有髖部和膝蓋的腿是一種相對較小的延伸，可以大大增加活動範圍和能力。這些屬性使動物能夠進行精確的控制，並且是通用智慧的基礎，允許生物導航和探索新的環境和困難地形。這就是為什麼今天幾乎每種動物都符合這個計劃。
自然界的另一個偉大統一者是效率。每一個可以提高物種能量利用率的適應都被探索過，而浪費的變體很快就被更節儉的同類所淘汰。我們可以從貓跳躍的姿態和魚的衝刺的精確性中看到它，甚至在我們自己行走的節奏和彈跳中也能看到。
動物非常高效，並且能夠適應新的情況和條件。機器人設計師希望他們的作品也具有類似的能力。畢竟，無論我們創造的機器人的目的是什麼，自然界在數十億年中一直在使用的基本約束仍然適用。
在人類世界中導航
但是，與大多數動物不同，我們希望我們的機器人不僅在自然環境中有效，而且在人類領域也有效。這意味著我們創造的機器人適合人類設計的世界。
人類是動物，我們按照身體的特性運作。史前世界塑造了我們。自然選擇有利於我們的四肢、眼睛、手，甚至是我們超越早已滅絕的競爭對手的方向感。
今天，我們構建的世界反映了這一歷史。人們很少停下來思考，但我們的進化遺產實際上被編碼在我們的門和樓梯、我們的標誌和訊號、我們的櫥櫃和走廊中。我們圍繞著我們自己的身體特徵設計了這些物體。身體越接近人類，就越能在人類世界中導航和操作。
機器人在物理設計和行為上與生物之間的明顯相似之處，促使我們想知道為什麼這些機器應該如此逼真。我們應該記住，當我們試圖製造在我們的文化和史前生存世界中執行的機器時，我們將這些世界施加在我們身上的相同約束強加給它們。這些約束讓工程師們在自然的浪潮中衝浪，驚歎於她的創造力和效率。而且，隨著我們對人類世界中的機器提出更多要求，它們往往越來越像我們自己也就不足為奇了。無論我們是否有意識地選擇模仿自然，還是試圖從第一原理設計一種有效的機器，結果都可能是相同的。
當 SpotMini 在喜劇式的摔倒中滑到香蕉皮時，我既笑又同情它。我們的機器人設計有時似乎是簡單地盲目偷竊的欺騙，甚至是純粹出於美學原因而挪用自然形式的膚淺模仿。但是模仿確實是最真誠的奉承形式。就機器人技術而言，這是對自然界的方式在任何情況下都很難被擊敗的深刻而尊重的認可。
本文最初發表於The Conversation。閱讀原文。