基本簡介
2014年11月12日,蟑螂的生命力相當頑強,甚至在核爆炸中也有可能存活下來。科學家賦予它一項新技能,或許有朝一日,它們可在各種災難中營救受困災民。
研究人員把“電子背包”固定在這些適應性極強的動物背部,而這些背包由用來探測最微弱聲音的微型擴音器構成。它們叫“半機器人”蟑螂(或生物機器人),可進入在地震中坍塌的建築物,幫助急救人員尋找倖存者。
美國北卡羅來納州立大學電子與計算機工程學助理教授阿爾珀-博茲庫爾特表示:“在一座倒塌的建築物中,聲音是尋找倖存者最好的方法。我們的目標是用帶有高解析度擴音器的生物機器人區分倖存者發出的求救聲和管道泄漏等原因製造出的無關緊要的聲音。一旦我們確認有價值的聲音,就讓配有擴音器陣列的生物機器人去目標位置探尋究竟。”
實驗測試
電子背包控制這些蟑螂機器人的運動,因為它們和這種昆蟲的尾須相連,而尾須是蟑螂通常用來察覺腹部碰到某物的感覺器官。在電子刺激尾須的作用下,蟑螂可朝某個方向爬行。事實上,它們是在編程控制下尋找聲音來源的。
一類電子背包配有一個擴音器陣列,控制蟑螂機器人向正確方向移動,而這個陣列由3個用來探測聲音方向的定向擴音器組成。另一類電子背包只配有一個用於從任何方向捕捉聲音的擴音器。它可無線傳輸聲音信息,將來或許成為急救人員的得力工具。
這些電子背包在實驗室測試中“十分有效”。科學家已經研發出用作一個“無形圍牆”的技術。該技術可在災區等某個地區確保生物機器人順利工作。這些研究人員在西班牙瓦倫西亞市舉行的電氣與電子工程師協會2014年感測器會議上提出他們的科研結果。
美國北卡羅來納州立大學有了新的進展,他們發現通過隨機的脈衝刺激將能夠讓生物蟑螂機器人在探索未知地域時效率最高。
首先,研究組通過對比蟑螂實際運動軌跡和電子背包發出和記錄的編程訊號數據來分析蟑螂機器人的運動精度,發現兩者十分吻合。而再一次實驗,研究通過實驗發現如何更高效地讓蟑螂機器人有效率地探索一個未知區域,卻發現通過事先編程的脈衝訊號刺激算法行動的蟑螂機器人探索未知區域的效率,卻不如使用隨機脈衝訊號刺激的效率。
美國北卡羅來納州立大學電子與計算機工程學助理教授阿爾珀-博茲庫爾特表示:“早期研究表明我們能夠使用神經模擬刺激來控制蟑螂從一點到另一點,但是後來的研究卻顯示隨機脈衝模擬能夠讓蟑螂更高效地探索未知區域,因為這種模式能夠與蟑螂的自然行走模式呼吸結合。”