官方上，马克·蒂尔登是新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的一名机器人物理学家，但他的主要兴趣在于他所谓的仿生机器人。它们由晶体管、马达、传感器以及他愿意放入的任何东西组成，许多零件是从废弃的相机和录像机中回收的。他赋予他的机器他称之为“神经网络”的东西，其功能非常类似于动物神经系统中的神经元。
与通常基于数字技术的传统机器人不同，蒂尔登的神经网络机器基于模拟技术，使用连续变化的波形，而不是零和一。他不是编写复杂的程序来让他的机器人行走，而是设计自动寻求期望状态的电路。运动通常是结果。
当他的机器人遇到障碍物时，它们会拼命尝试回到正轨，发出几乎随机的脉冲风暴，直到它们设法越过障碍物。结果令人惊讶：蒂尔登的设备几乎可以在任何地形上滑行。
考虑到他廉价机器的流畅运动与许多更昂贵机器人的僵硬笨拙行为之间的对比，难怪浮夸的蒂尔登喜欢扮演数字世界的直言不讳的怀疑论者，并表示喜欢他有时受到的抨击。“我除了用电脑梳理胡子里的虱子，不使用电脑，”他说。
这是一种夸张。蒂尔登以惊人的速度回复电子邮件。同时，他提倡模拟技术是认真的。“一旦设备需要与复杂的世界互动——比如森林、田野或人类——那么数字技术就会遇到复杂性障碍，微小的行为改进可能需要数千个工时。我们已经在计算机上看到了这一点，而它们只需要放在桌子上。如果笔记本电脑需要在真实世界中移动和工作，所需的复杂性将需要持续精确的预测性更新。这在数字逻辑语言中并不容易做到。它们太脆弱了，不像生物那样敢于冒险。
“更糟糕的是，这可能不是必需的。大自然使用模拟答案，但我们无法构建那些。我相信还有另一种方法，非常适合机器人本身。这就是我正在探索模拟设备的原因，看看是否有可能找到其他解决方案来让机器认为它活着。”
蒂尔登总是警惕他所说的“绿野仙踪”演示：“‘不要注意幕后那个研究生——我是奥兹伟大的机器人大师。’如果你看到一台机器从它上面伸出一根巨大的电缆或天线，连接到一个由各种研究生运行的超级计算机，那么你看到的就一个绿野仙踪演示。如果它重复了一个行为模式，那么你就看了一个录像带控制的木偶。现在地球上有超过 10,000 名特效大师。但如果你算一下那些真正研究机器人、试图超越小说的人，他们的总数与那些制造由人类控制的吉姆·汉森机器的人相比，就很少了。”
部分原因是人们不容易接受机器人。“我们制造了扫雷机器人、割草机器人。我们制造了所有东西，”蒂尔登说。“独立的、太阳能供电的自动设备，不需要任何编程，在许多情况下甚至不需要电池。你只需要时不时地把它们放进洗碗机里。但它们没卖出去！当我们试图推销它们时，它们就从货架上爬了下来，无意中（pun intended）也确实如此。事实是，人们对机器人有媒体强化的期望。他们要求机器人角色。
“看看你认为认识的所有主要虚拟角色。你会发现它们都是人类的刻画：来自《禁忌星球》的罗比机器人，[《星际迷航：下一代》中的]指挥官数据。事实是，人们想要一个基本上是人类个性的金属化身。你必须开始制造符合人们期望的东西——机器人是一个完美的指挥官数据，穿着围裙，推着扫帚，为你拿啤酒。它不是那种在走廊里闲逛或在你沙发底下清理的机器，即使机器人最擅长做这些。
“1982年，我曾试图建造一个数字家庭机器人管家，结果发现它在《杰森一家》中看起来非常棒，但却是你最不想放在你环境中的东西。为什么？你如何编写一个程序让机器人不吃你昨晚正在读的书？或者不去碰你的散落的衣物？
“最有趣的是，当我走进厨房，我的机器人正在吸食猫粮，而猫正看着我，好像在说：‘把这东西从我眼前弄走！’最糟糕的是，我发现即使在一个单身公寓里，我也无法找出让这个东西有用的所有子程序。另外，我不断被这个该死的东西绊倒。
“晚上被你的狗或猫绊倒，它们是软的，会愈合。你被你的机器人绊倒，你会像个士兵一样咒骂，第二天就要花 5000 美元修理。想象一下，如果你的笔记本电脑决定在你的房子里走来走去。我的结论是，让一个机器人来整理床铺就像开一辆谢尔曼坦克来割你的草坪。”
Road RHex RHex 0 看起来并不起眼，有着贴纸做的眼睛、人造塑料天线和鼠标垫一样的脚。但是，这个六条腿机器人的概念基础对机器人领域来说可能是一个重磅炸弹。1998 年，麦吉尔大学的机器人学家 Martin Buehler 被生物学家 Robert J. Full 的一段蟑螂在崎岖表面上行走的视频迷住了。在超慢动作下，Full 揭示了这些生物一直在跌跌撞撞、撞上障碍物。尽管如此，它们仍然跑得很快，性能损失很小。在 Full 的鼓励下，Buehler 决定借鉴蟑螂的设计原理来创造一个步行机器人。据他多年的导师、密歇根大学的 Dan Koditschek 说，Buehler 通过将“回形针插入橡皮擦——概念性的橡皮擦——并说，‘我们可以做到’来草拟了设计。RHex 这只蟑螂机器人现在是 Buehler、Koditschek、Full 和密歇根大学研究生 Ulu? Saranli 之间的全面合作。Buehler 警告说，RHex 只是一个早期原型。但即使在其粗糙、未完成的状态下，这个矮胖的自主机器也速度极快。一旦启动，RHex 的移动速度非常快，以至于它的腿几乎看不见，就像 Full 视频中的蟑螂的腿一样。RHex 的下一步是什么？也许是 RHex 1，它可以跳跃、奔跑并进行更多令人瞠目结舌的演示。Buehler 说：“RHex 2 将拥有铰接式腿，只有膝盖，以获得更好的机动性。目前机动性有点受限——它无法进入汽车下方，因为它需要旋转腿。之后，RHex 3 的每条腿将拥有更多的驱动——有臀部和膝盖——这样它看起来会更像一只蟑螂。”
Claw and Order 东北大学海洋研究所所长 Joseph Ayers 研究龙虾的运动已超过 20 年。基于 Ayers 的研究，工作人员研究员 Jan Witting 正在建造一个仿生机器人，它将捕捉真实龙虾的行为。与许多仿生学研究人员不同，Ayers 试图在机械上接近复制生物体的原理。另一方面，该项目有足够的潜力，获得了国防部高级研究项目局的资助。尽管它的八条腿已经到位并正常工作，但下面展示的电池供电机器缺少可以稳定其在水下姿态的尾部和爪子。真正的龙虾具有浮力，几乎漂浮在海底，它们的爪子和尾巴伸展成三角形，以最大化其稳定性。Ayers 此后在前后添加了稳定器。一些与机器人学家合作的生物学家希望精确复制动物的每一个部分，但 Ayers 说：“对我来说，大局是操作事物的基本组织或管理规则。其他人则非常专注于让他们的机器人表现得与动物完全一样。我想说哪些细节是重要的，并专注于管理原则。”他说，龙虾重要的是“它们在海底寻找东西的能力。如果它们要去寻找陷阱诱饵，它们可以克服任何困难。我们希望捕捉那种性能能力。而且在能量方面，它们非常高效。”他最后说，“目标是建造自主机器人。对我来说，这就是圣杯——自主性。”
Crab Dip 仿生蟹机器人 Ariel 沿着波士顿郊外一个水库的边缘，以一种缓慢而稳定的侧向步态移动。它的设计目的是从岸边通过海浪爬行，在海底搜索地雷。Ariel 由国防部高级研究项目局资助，由麻省理工学院机器人大师 Rodney Brooks 创立的公司 iRobot 建造。Ariel 从伯克利 Robert Full 实验室对螃蟹的研究中获得灵感，利用了该动物的稳定性——并对其进行了改进。与必须努力纠正自己才能在被海浪翻到背部时恢复正常姿态的真正螃蟹不同，这个机器人只是重新定向自己，继续以倒置的身体行走。Ariel 的电子设备安装在一个防水腔内，具有自适应软件——如果六条腿中的一条失效，程序会识别出来并调整为五条腿的步态。这些海底爬行器相互通信组成的舰队可以彻底搜查一个区域。该机器在两端都有指南针和倾斜滚动传感器，远离 Arie 磁铁的干扰。负责 Ariel 的技术人员 Ed Williams 说：“对于处理现实世界的情况，从硬件和传感器入手，这非常像动物的做法。通过拥有一个非常小的控制器并真正地[融入]这种思维方式，我们可以在廉价的包装中做一些相当成功、相当紧凑的事情。” Williams 紧张地监督着 Ariel 的外出——当遇到大石头时，它仍然会卡住。“机器人现在做不了多少事，”他说，“但飞机在 1910 年也做不了多少事。”
在Robo sapiens网站上，您可以了解更多关于 Peter Menzel 和 Faith D'Aluisio 的即将出版的书籍：robosapiens.mit.edu。有关本书摘录中介绍的机器人（及其创造者）的更多信息，请参阅以下网站：有关 Mark Tilden 的更多机器人以及如何开始制造他的机器人的信息，请参阅www.beam-online.com。RHex：请参阅ai.eecs.umich.edu/RHex。“Design, Modeling and Preliminary Control of a Compliant Hexapod Robot”，Ulu? Saranli，Martin Buehler 和 Daniel E. Koditschek，2000 年机器人与自动化国际会议论文集；请参阅www.ieee.org 以获取论文集。Ariel：www.isr.com/research/ariel.html。仿生机器人：www.dac.neu.edu/msc/ burp.html。仿生壁虎：有关真实的爬行动物，请参阅www.lclark.edu/~autumn/private/u38j47a0t，其中包含壁虎脚毛和其他细节的图像。有关不同壁虎特性的更多研究，请参阅www.lclark.edu/~autumn/ dept/index.html 和 polypedal.berkeley.edu。有关壁虎的机器人对应物的信息，请参阅polypedal.berkeley.edu/Bioinspire/ Robotics.html 和 www.isr.com/ research/gecko.html。“生物学家和工程师创造新一代模仿生命的机器人”，Gary Taubes，《科学》，2000 年 4 月 7 日；www.sciencemag.org。
