科學(xué)家將蟑螂變成半機(jī)械人，賦予它們導(dǎo)航超能力

蟑螂扁平的身體可以進(jìn)入人類無法進(jìn)入的地方，而不會(huì)留下任何痕跡。他們幾乎什么都吃，而且他們的近乎堅(jiān)不可摧.

所有這些品質(zhì)使它們成為搜救行動(dòng)以及其他更可疑的應(yīng)用（如監(jiān)視）的完美駿馬。這就是為什么來自日本大阪大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)和印度尼西亞的 Diponegoro 大學(xué)決定 Cyborg Cockroaches 是個(gè)好主意。

這個(gè)概念涉及結(jié)合兩全其美：有機(jī)蟑螂解剖結(jié)構(gòu)，經(jīng)過微調(diào)數(shù)百萬年進(jìn)化到在狹小的空間和惡劣的環(huán)境中航行，通過高科技背包中的幾下電子輕推引導(dǎo)到人類選擇的目標(biāo)目的地。

“小規(guī)模地創(chuàng)造一個(gè)功能正常的機(jī)器人是具有挑戰(zhàn)性的;我們想通過讓事情變得簡(jiǎn)單來避開這個(gè)障礙。解釋主要作者 Mochammad Ariyanto，來自 Diponegoro 大學(xué)的機(jī)械工程師。

“通過簡(jiǎn)單地將電子設(shè)備連接到昆蟲上，我們可以避免機(jī)器人工程的更精細(xì)細(xì)節(jié)，并專注于實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo)?！?/span>

老實(shí)說：即使是最先進(jìn)的機(jī)器人在移動(dòng)方面非常卡頓。有一個(gè)細(xì)節(jié)級(jí)別動(dòng)物運(yùn)動(dòng)我們最好的機(jī)器人甚至還沒有開始破裂。

當(dāng)涉及到垂直導(dǎo)航時(shí)，這一點(diǎn)變得尤為明顯：正如所有 Whovians 都知道的那樣，許多機(jī)器人都很容易被一個(gè)簡(jiǎn)單的樓梯破壞.另一方面，蟑螂可以爬墻、攀爬周邊、穿透管道，甚至忍受低氧環(huán)境。

該團(tuán)隊(duì)不是從頭開始，而是希望看看馬達(dá)加斯加嘶嘶作響的蟑螂 （Gromphadorhina portentosa） 可以掛載帶 S檢測(cè)運(yùn)動(dòng)、障礙物、濕度、溫度和其他數(shù)據(jù)的 ensor，以及天線和身體上可用于引導(dǎo)昆蟲的植入電極。

整個(gè) shebang 被稱為“基于生物混合行為的導(dǎo)航 （BIOBBN） 系統(tǒng)”，它基于避免到達(dá)編程，即涉及到達(dá)設(shè)定的位置同時(shí)避開途中出現(xiàn)的任何障礙。

BIOBBN 具有兩種導(dǎo)航算法：一種用于簡(jiǎn)單環(huán)境，另一種用于更復(fù)雜的情況。

“第一個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)可以使用更笨重的電子背包，而第二個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)需要一個(gè)更緊湊、更輕的電子背包來容納復(fù)雜地形導(dǎo)航“，作者寫.

他們?cè)谏⒉贾匙?、巖石和木頭的障礙賽場(chǎng)中測(cè)試了經(jīng)過生物黑客攻擊的蟑螂。導(dǎo)航命令被謹(jǐn)慎使用以確保半機(jī)械人達(dá)到其目標(biāo)，但除此之外，動(dòng)物大多被允許找到自己的路，避免或克服障礙，并在事情變得混亂時(shí)糾正自己。

"這個(gè)算法...利用蟑螂的自然行為，如爬墻和攀爬，來繞過和越過障礙物，“作者寫.

"由于增加了避障和自然爬坡行為，更密集的第二種情況需要更多時(shí)間。

作者希望這些蟲子機(jī)器人可以用來檢查戰(zhàn)爭(zhēng)和自然災(zāi)害后留下的危險(xiǎn)瓦礫，甚至檢測(cè)陷入困境的幸存者和救援人員。它們可以發(fā)回不適合人類居住的地方的數(shù)據(jù)：建筑物的狹窄管道、地下深隧道和敏感的文化遺產(chǎn)地。該團(tuán)隊(duì)還指出了它們?cè)诒O(jiān)控中的潛在價(jià)值，這是一個(gè)更令人擔(dān)憂的前景。

“我相信我們的半機(jī)械昆蟲可以比純機(jī)械機(jī)器人用更少的努力和力量來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，”說來自大阪大學(xué)的濕式機(jī)器人工程師 Keisuke Morishima。

“我們的自主生物混合動(dòng)力導(dǎo)航系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)上機(jī)器人面臨的問題，例如從墜落中恢復(fù)。這就是走出實(shí)驗(yàn)室并進(jìn)入荒野等現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景所需要的。

當(dāng)然，目前尚不清楚蟑螂對(duì)這一切有何感受。

這項(xiàng)研究發(fā)表在軟機(jī)器人.

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