От зон стихийных бедствий до экстремальных условий остаются области, куда даже людям трудно добраться. Это создает проблему для поисково-спасательных операций, исследований, наблюдения и многого другого. Однако сейчас исследовательская группа из Университета Осаки и Университета Дипонегоро, Индонезия, усердно работает над одним потенциальным решением: насекомым-киборгом.
Работа опубликована в журнале Soft Robotics.
Киборги-насекомые имеют массу преимуществ перед традиционными роботами. Потребление энергии не является проблемой, поэтому их проще миниатюризировать, и они даже «предварительно собраны» в некотором смысле. Однако исследования киборгов-насекомых были ограничены простыми средами, такими как плоские поверхности, дополненные внешними устройствами для помощи в навигации. Исследовательская группа хотела проверить, сможет ли киборг-насекомое перемещаться в более сложной, реальной среде.
«Создание функционирующего робота в малых масштабах — сложная задача; мы хотели обойти это препятствие, упростив все», — объясняет Мохаммад Ариянто, ведущий автор исследования. «Просто прикрепляя электронные устройства к насекомым, мы можем избежать тонких деталей робототехники и сосредоточиться на достижении наших целей».
Датчики, которые обнаруживают движение и препятствия, были установлены на тараканах и запрограммированы на работу вместе с их врожденными способностями, такими как лазание или следование вдоль стен. Небольшие электронные схемы передавали тараканам навигационные команды, когда это было необходимо, но в остальном оставались в стороне, позволяя насекомым-киборгам избегать препятствий или восстанавливаться после падений естественным образом.
Команда тестировала насекомых-киборгов на полосах препятствий из песчаной земли, усыпанной камнями и деревом. Даже в относительно сложных условиях, которые были неизвестны тараканам, насекомые-киборги смогли преодолеть препятствия и достичь своей цели.
«Я считаю, что наши насекомые-киборги могут достигать целей с меньшими усилиями и энергией, чем чисто механические роботы», — говорит старший автор Кейсуке Моришима. «Наша автономная биогибридная навигационная система преодолевает проблемы, которые традиционно были проблемой для роботов, такие как восстановление после падения. Это то, что нужно для выхода за пределы лаборатории и в реальные жизненные ситуации, такие как дикая местность».
Киборги-насекомые уже имеют несколько рабочих мест. Они могут инспектировать места после катастроф, которые остаются слишком опасными для людей, и могут быть использованы для идентификации спасателей в неблагоприятных условиях. Конечно, их также можно использовать для исследования слишком маленьких для людей сред, таких как трубы или обрушившиеся здания.
Более амбициозные цели направлены на использование их способности работать в условиях низкого содержания кислорода, что облегчит их использование в глубоководных и космических исследованиях.
Однако не все так страшно — киборгам даже может быть разрешен доступ к некоторым из наших самых деликатных и уязвимых объектов культурного наследия — привилегия, в которой отказано большинству людей.
Поскольку дальнейшие исследования направлены на дальнейшее улучшение скорости и навигации киборгов, спасатели и археологи должны быть готовы приветствовать своих новых шестиногих работников.
