Один робот-таракан в минуту: ученые автоматизировали производство насекомых-киборгов

Один робот-таракан в минуту: ученые автоматизировали производство насекомых-киборгов

Сингапурские ученые вывели концепцию насекомых-киборгов на совершенно новый уровень. Они создали автоматизированную систему массового производства, которая позволяет собирать одного управляемого таракана каждые 68 секунд. Электронику вставляет в насекомое робот с компьютерным зрением, предварительно обученный определять точное местоположение имплантата. Полученные таким образом роботы-тараканы успешно выполняют различные команды: поворачиваются, снижают скорость и преодолевают препятствия. Эта технология позволит в будущем использовать насекомых, оснащенных сенсорами, в поисково-спасательных операциях и в промышленности. Следующий шаг — автономное управление такими устройствами.

Предыдущие эксперименты показали, что можно объединить электронику с живыми насекомыми и дистанционно управлять их поведением, не причиняя им вреда. Инженеры-механики из Сингапура оптимизировали процесс размещения «рюкзаков» электронных компонентов на тараканах и жуках с помощью робота, оснащенного системой компьютерного зрения.

Ранее команда экспериментировала с имплантацией электродов насекомым для контроля их мышц, нервной системы и чувств. Однако ручная имплантация оказалась медленным и сложным процессом из-за хрупкой структуры тела насекомых. В своих последних экспериментах команда использовала робота с визуальными способностями, чтобы имплантировать электронику шипящим тараканам Мадагаскара. Это насекомое было выбрано из-за его прочной переднеспинки — твердой пластины, покрывающей спину.

Процесс начинается с обезболивания тараканов углекислым газом. Затем насекомых помещают на платформу, где их положение автоматически фиксируется металлическими стержнями. Робот, оснащенный компьютерным зрением, анализирует строение тела каждого таракана с учетом индивидуальных различий в размерах и определяет точное место имплантации. Затем с помощью роботизированной руки на насекомое надевается электронный «рюкзак», снабженный застежками внизу для большей устойчивости.

Затем команда проверила, как пять роботов-тараканов двигались, поворачивались и автоматически останавливались. Их производительность сравнивается с аналогичными моделями ручной сборки. Результаты совпали. При стимуляции в течение 0,4 секунды самособранные гибридные роботы могли поворачиваться более чем на 70 градусов и замедлять свое движение на 68,2%.

Инженеры также провели полевые испытания группы из четырех роботов-тараканов на пересеченной местности с использованием сверхширокополосной системы локализации. За десять минут насекомые-киборги покрыли 80% исследовательской зоны площадью 4 м², полной препятствий.

Следующая задача ученых — научить жуков-киборгов действовать автономно, что позволит им управлять сотнями таких роботов одновременно. По мнению исследователей, в будущем могут быть построены фабрики насекомых-киборгов, отвечающие потребностям быстрой подготовки и развертывания. В «рюкзаки» могли быть интегрированы дополнительные датчики. Эти устройства планируется использовать в промышленности и при ликвидации последствий стихийных бедствий.

Подписаться
Уведомить о
guest

0 комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии