Nhà nghiên cứu Philippe Martin Wyder, thuộc Đại học Columbia và Đại học Washington, đã phát triển một hệ thống robot có khả năng tự phát triển, tự chữa lành và cải thiện hiệu suất bằng cách tích hợp vật liệu từ môi trường xung quanh hoặc từ các robot khác. Quá trình này, được gọi là "trao đổi chất robot", cho phép máy móc hấp thụ và tái sử dụng các thành phần từ môi trường hoặc từ các robot khác, mang lại cho chúng khả năng phát triển theo thời gian.
Hệ thống này dựa trên một thành phần robot mô-đun gọi là "Truss Link". Mỗi "Truss Link" là một đơn vị hình thanh với các đầu nối từ tính có thể mở rộng, co lại và kết hợp với các mô-đun khác. Các đơn vị này, một mình, rất đơn giản, nhưng khi kết hợp lại, chúng có thể tự lắp ráp để tạo thành các robot phức tạp và chức năng. Trong các thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã chứng minh cách "Truss Links" hình thành các cấu trúc phẳng biến thành robot ba chiều. Những robot này có thể thêm các bộ phận mới, được thu thập từ môi trường hoặc lấy từ các robot khác, để cải thiện khả năng của chúng.
Ví dụ, một robot hình tứ diện đã thêm một mảnh phụ hoạt động như một cây gậy, tăng tốc độ xuống dốc của nó hơn 66,5%. Philippe Martin Wyder giải thích: "Tự chủ thực sự có nghĩa là robot không chỉ phải tự suy nghĩ mà còn phải tự duy trì về mặt vật lý." Bước tiến này đưa khoa học viễn tưởng đến gần hơn với thực tế, cho phép robot phát triển và thích nghi tương tự như các sinh vật sống.
Việc sử dụng robot tự phục hồi có thể giảm chi phí bảo trì trong ngành sản xuất và mở ra những khả năng mới để tạo ra các hệ sinh thái robot tự duy trì, nơi máy móc có thể tự sửa chữa và phát triển mà không cần sự can thiệp của con người. Bước tiến này có tiềm năng cách mạng hóa ngành robot học, cho phép tạo ra các máy móc linh hoạt và thích ứng hơn, có khả năng hoạt động trong các môi trường đầy thách thức như khu vực thảm họa hoặc ngoài không gian.
Hod Lipson, đồng tác giả của nghiên cứu và giám đốc Phòng thí nghiệm Máy sáng tạo của Columbia, cho biết: "Cơ thể sinh học dựa trên sự thích nghi: các dạng sống có thể phát triển, chữa lành và thích nghi. Ở một mức độ lớn, khả năng này là do bản chất mô-đun của sinh học, cho phép các mô-đun được sử dụng và tái sử dụng từ các dạng sống khác." Khái niệm "trao đổi chất robot" này mở ra những khả năng mới để tạo ra các hệ sinh thái robot tự duy trì, nơi máy móc có thể tự sửa chữa và phát triển mà không cần sự can thiệp của con người.
Bước tiến này có tiềm năng cách mạng hóa ngành robot học, cho phép tạo ra các máy móc linh hoạt và thích ứng hơn, có khả năng hoạt động trong các môi trường đầy thách thức như khu vực thảm họa hoặc ngoài không gian. Tuy nhiên, Lipson cũng cảnh báo về những rủi ro có thể xảy ra: "Hình ảnh robot tự tái tạo gợi lên một số kịch bản khoa học viễn tưởng tồi tệ. Nhưng thực tế là chúng ta ngày càng giao phó cuộc sống của mình cho robot, từ xe tự lái đến sản xuất tự động, và thậm chí cả quốc phòng và khám phá không gian." Nghiên cứu này thể hiện một bước tiến quan trọng hướng tới việc tạo ra các robot thực sự tự chủ và tự túc, có khả năng thích nghi và phát triển theo nhu cầu của chúng và môi trường xung quanh chúng. Sự phát triển này có thể dẫn đến việc tạo ra các robot có khả năng xây dựng cơ sở hạ tầng trên các hành tinh khác, giảm sự phụ thuộc vào các nguồn tài nguyên từ Trái Đất.