Τα βιομιμητικά ρομπότ δανείζονται τη δομή και τις αισθήσεις τους από ζώα, όπως ανθρώπους ή έντομα. Οι ικανότητές τους αντιγράφονται από τα μεγαλύτερα παραδείγματα επιτυχίας της γης, τους ζωντανούς οργανισμούς. τείνουν να λειτουργούν καλύτερα στον απρόβλεπτο πραγματικό κόσμο από το ελεγχόμενο τεχνούργημα ενός εργαστηρίου. Οι μηχανικοί ρομποτικής είναι σε θέση να συνδυάσουν τεχνογνωσία από τους τομείς της βιολογίας και της μηχανικής υπολογιστών.
Τα βήματα που έγιναν στη βιολογική έρευνα σημαίνουν ότι γνωρίζουμε πολύ περισσότερα για το πώς επιβιώνουν τα ζώα, για παράδειγμα τα αισθητήρια όργανα των πλασμάτων βαθέων υδάτων ή τα πόδια των γκέκο που αψηφούν τη βαρύτητα. Η ταχύτητα, η ισχύς και το μέγεθος των υπολογιστών σημαίνουν ότι μπορούμε να δημιουργήσουμε προγράμματα που μιμούνται τις νευροφυσιολογικές λειτουργίες του εγκεφάλου. Η αντίστροφη μηχανική (παρακολούθηση ενός αποτελέσματος μέσω της διαδικασίας του μέχρι την πηγή του) έχει ως δόγμα ότι η αιτία υπάρχει. Επομένως, και μόνο η γνώση ότι υπάρχει ένα ζώο που μπορεί να παρακολουθεί κινούμενα αντικείμενα ενώ πετάει στο διάστημα χωρίς ορατό φως, αποδεικνύει ότι είναι δυνατό.
Για να απεικονίσετε ένα τέτοιο βιομιμητικό ρομπότ, θα μπορούσατε να εξετάσετε τη μέθοδο κίνησής του. Θυμηθείτε, ένα τέτοιο ρομπότ δεν θα είχε ποτέ τροχούς σε έναν άξονα, αλλά μπορεί να στριφογυρίζει σαν σκουλήκι ή να πηδάει σαν πουλί. Μπορεί να έχει αισθητήρια «όργανα», όπως ένα όργανο για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Επίσης, οι ικανότητές του πιθανότατα θα είναι κάτι στο οποίο οι άνθρωποι δεν είναι ικανοί, όπως ο εντοπισμός υποβρύχιων ναρκών, ή δεν θα μπορούν να το κάνουν αρκετά γρήγορα.
Τα πιο γνωστά πρώιμα βιομιμητικά ρομπότ ήταν μια κατσαρίδα και ένας αστακός. Δύο πανεπιστημιακές ερευνητικές ομάδες στην πρώτη γραμμή της ρομποτικής τις ανέπτυξαν για να πλοηγηθούν στο φυσικό τους περιβάλλον ενός εδάφους διάσπαρτο με εμπόδια και σε έναν βατό ωκεανό κόλπο, αντίστοιχα. Το “sprawl hexapod” έχει έξι ψηλά πόδια που διαμορφώνουν τη σειρά των βημάτων τους μετά την κατσαρίδα. Αυτό του επιτρέπει να κινείται σε ανώμαλο έδαφος χωρίς να ανατρέπεται ή να υποστεί ζημιά στο σώμα του. Ο Robo-Lobster περιηγείται ομοιόμορφα στον πυθμένα της θάλασσας και παρακολουθεί τις μυρωδιές στην πηγή τους, ακόμη και μέσα από ταραγμένο νερό.
Τελικά, ένα ιδανικό βιομιμητικό ρομπότ εκτελεί τα καθήκοντά του αυτόνομα, χωρίς συνεχή ανθρώπινη κατεύθυνση. Θα μπορεί να κινείται, να συλλέγει αισθητηριακές πληροφορίες, να αλληλεπιδρά με το περιβάλλον του και να παίρνει αποφάσεις μόνο του. Ο στρατός μπορεί μια μέρα να χρησιμοποιήσει σκύλους ρομπότ που λειτουργούν ως βοηθοί αγέλης για να μεταφέρουν τις προμήθειες ενός στρατιώτη σε δύσκολο έδαφος.