半机械蟑螂可用于灾后救援
2023/05/15 | via.媒体 美国《大众科学》月刊网站 | 收藏本文
想象一下,你在地震发生后被困在建筑物废墟中。这样的场景非常可怕,尤其是在需要争分夺秒展开搜救行动的时候。现在再想象一下,出现在你面前的其中一个救援者竟然是一只半机械蟑螂。
不管你对昆虫有何感受,日本大阪大学的一个科学家团队显然认为,这些有着极强生命力的小虫子能在灾难发生时派上用场。根据研究人员最近在《类生命机器人与仿生系统》杂志上发表的论文,人类社会比以往任何时候都更接近于做到以下这一点:部署通过技术手段让自身能力得到增强的昆虫,在自然灾害和极端环境探索等现实场景中起到辅助作用。
昆虫正在越来越多地启发机器人技术的进步,但在很多情况下,仿生科技依然是极为复杂的。尽管半机械蟑螂看上去有些可怕,但研究人员发现,强化而不是机械复制这种六足昆虫或许是更简单、划算的一种选择。
在最新的这个例子中,科学家将微小的刺激电极植入蟑螂的大脑和周边神经系统,随后将电极与机器学习程序连接在一起。该系统随后接受了识别昆虫运动状态的训练——如果蟑螂在障碍物前停留,或蜷缩在黑暗寒冷的环境中,电极会指示它们沿另一条路线继续前进。为了防止蟑螂过度疲劳,研究人员甚至对刺激电流进行了微调,使它们尽可能最小化。
重要的是,这样的设置并没有让蟑螂沦为“僵尸”,而只是对它们的运动决定施加影响。论文的撰写者之一、机器人专家森岛圭祐在一份声明中说:“我们不必像控制机器人那样控制半机械蟑螂。它们可以拥有一定程度的自主权,这是它们敏捷移动的基础。比如,在救援场景中,我们只需要在蟑螂走错路时刺激它改变方向,或者让它在出人意料地停下来时继续移动。”
虽然科学家目前还不能通过这种方法控制蟑螂的精确行进方向,但他们在论文中总结说,这种设置“成功地将(它们的)平均搜索速度和行进距离分别提高了多达68%和70%,而停止不动的时间则减少了78%”。
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