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(huán)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(tǒng)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(tǒng)更安全、更穩(wěn)定、更可持續(xù)。”
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。
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(fā)表在《先進智能系統(tǒng)》雜志上,指出該系統(tǒng)在150多次蟑螂穿越迷宮狀環(huán)境的試驗中始終保持穩(wěn)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(jīng)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(qū)執(zhí)行救援任務
這種用于創(chuàng)建可控機器人昆蟲的生物混合系統(tǒng)可用于部署傳統(tǒng)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(jiān)控的敏感環(huán)境棲息地。
這對于秘密監(jiān)視操作也很有用——所以下次你發(fā)現(xiàn)一個頭上有蓋子的蟲子時,就知道你正在被監(jiān)視。