大阪大學的研究人員為機器人昆蟲配備了微型頭盔,讓它們能夠在各種環境中操控,無需進行侵入性手術或內部接線。這項“生物與機器人”混合技術研究的負責人Keisuke Morishima指出,這種制造機器人昆蟲的方法比傳統的行為控制方法更好。
由于蟑螂天生傾向于避開紫外線,因此將光線照射到蟑螂的眼睛中可以使其向左或向右轉動
“我們不是控制昆蟲的大腦,而是通過它們自身的感官來引導它們,”他解釋道,“這使得整個系統更安全、更穩定、更可持續。”
上述頭盔配備了專為蟑螂設計的小型紫外線 (UV) 燈。頭盔由一個背包供電,背包內裝有無線傳感器,可以檢測到蟑螂何時停止活動,然后頭盔上的紫外線燈就會啟動。這利用了一種被稱為“負向光軸”的行為,即昆蟲會遠離紫外線。您可以在此頁面觀看一段戴著頭盔的蟑螂活動的視頻。
頭盔、無線傳感器背面和電池組足夠小,不會妨礙蟑螂的運動
通過將光線照射到蟑螂的任一只眼睛,研究人員可以控制蟑螂向左或向右移動。該團隊的論文于本月初發表在《先進智能系統》雜志上,指出該系統在150多次蟑螂穿越迷宮狀環境的試驗中始終保持穩定。大約94%的蟑螂成功出洞,而普通不戴頭盔的蟑螂在迷宮中行走時,只有24%的出洞率。
機器人昆蟲,戴著紫外線頭盔
這種方法除了對昆蟲的傷害較小之外,還能避免用電信號刺激昆蟲神經或肌肉而導致的控制效果下降。后者會在一段時間后失效,因為昆蟲會適應并習慣這些信號,不再像預期的那樣做出反應。
研究人員可以利用紫外線引導昆蟲穿過這樣的迷宮,并可能引導它們穿過受災地區執行救援任務
這種用于創建可控機器人昆蟲的生物混合系統可用于部署傳統機器人過于困難或危險的情況,例如自然災害后的搜索和救援任務,以及需要監控的敏感環境棲息地。
這對于秘密監視操作也很有用——所以下次你發現一個頭上有蓋子的蟲子時,就知道你正在被監視。
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