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    外媒:科学家创造出由太阳能(néng)背包控制的昆虫机器人(rén)

    2022/09/07中国(guó)网资讯343

    据外媒9月6日报道,据资料显示马达加斯加发声蟑(zhāng)螂,是(shì)一种黑褐色(sè)的无脊椎动物,与食指(zhǐ)一样(yàng)长。当它感到受到威胁时(shí),它会通过空(kōng)气使其背(bèi)部的孔发(fā)出嘶嘶声。其发(fā)出的(de)这种(zhǒng)声响,类(lèi)似于响尾蛇(shé)尾部(bù)所发出的嘎嘎声。近日(rì),科学家(jiā)们将(jiāng)上述这种蟑螂(láng)作(zuò)为灵感,来制(zhì)造昆虫(chóng)机器人。希望有朝一日可(kě)以用其来监测环境或在自然灾害后帮助城(chéng)市搜索和救援(yuán)任务。


    经过(guò)改造后的(de)蟑螂机器人


    在周一发表在《npj Flexible Electronics》杂(zá)志上的一项(xiàng)新研究显示(shì),一个国际(jì)研究团队(Riken)对外(wài)透露,他(tā)们已经设计(jì)了一个系统,其可以从远处远程控制蟑螂的腿。


    简单来说,该系统是一个可以连(lián)接(jiē)到(dào)蟑螂神经系统的“背包”,其(qí)功率输出比以前的设备高(gāo)出约(yuē)50倍,并(bìng)采用不(bú)会阻碍蟑螂运动的(de)超(chāo)薄柔性(xìng)太(tài)阳能电池制成。按下按钮(niǔ)会向“背包”发动电击(jī),从而诱(yòu)使蟑螂向(xiàng)某个方向移动。


    据了解,蟑螂机器人并(bìng)不是一个新想法。早(zǎo)在2012年,北卡罗(luó)来(lái)纳州立大学的研究(jiū)人员就(jiù)已经对马(mǎ)达加斯(sī)加(jiā)发声蟑螂进行一种无(wú)线操控实(shí)验,结果表明这类昆虫可以(yǐ)被(bèi)远程控制在轨道(dào)上行走。


    科学家们使用的(de)方法是(shì)将背包连接起来并将电(diàn)线连接(jiē)到蟑螂的(de)“尾须”,这是腹(fù)部末(mò)端的两个(gè)附属物(wù),基本上(shàng)是感(gǎn)觉神经。一个在左边,一个在(zài)右边。先前的研究表明,任何一侧的电脉冲都可以刺激(jī)蟑螂朝那个方向移动(dòng),从而使研究人员能够控(kòng)制运动。但是要发(fā)送和(hé)接收信(xìn)号(hào)就需要为背包(bāo)供电。但电池终究会耗尽电量(liàng),这样机器人(rén)蟑螂就会失去联(lián)络。


    为了(le)克服(fú)这个问(wèn)题(tí),Riken团队将系统(tǒng)设计为太(tài)阳(yáng)能和可充电的。将电(diàn)池和刺激模块连接到蟑螂的胸部(其身体的上半部分)。然(rán)后再确保太阳能电池(chí)模块能(néng)够黏附在蟑螂的腹(fù)部,即身(shēn)体的分段下部。


    虽(suī)然人类已经找到了(le)最佳(jiā)的背(bèi)包佩戴(dài)方式,但对(duì)于昆虫(chóng)来说却不尽相同。例如,蟑螂腹(fù)部的分段特性使其能够在进入(rù)毛茸茸(róng)的(de)情况(kuàng)下(xià)扭曲自己(jǐ)或翻转自己。如果你把一个(gè)黏(nián)性背包或充电(diàn)式电池安装在其上面,就会(huì)限(xiàn)制它(tā)的运(yùn)动并(bìng)剥夺(duó)它的机动能力。


    为(wéi)了克服这个问(wèn)题(tí),Riken团队测试了许(xǔ)多薄电子薄(báo)膜,让(ràng)他(tā)们的(de)蟑螂进(jìn)行了一(yī)系列实验,并观(guān)察蟑螂如何根据薄膜的厚度移动。最后,该(gāi)团队决定使用比人类头发细约17倍的模(mó)块。团(tuán)队成员将(jiāng)该模块附(fù)着(zhe)在蟑螂腹部,此(cǐ)举(jǔ)更好地保证了(le)蟑螂的行(háng)走自(zì)由度(dù),并(bìng)且还停留了大约一个(gè)月,大大(dà)超(chāo)过了以前(qián)的系统。


    “目前的系(xì)统只有(yǒu)一个(gè)无线运动控制系(xì)统(tǒng),因此(cǐ)准(zhǔn)备城市(shì)救援等应用是不够的,”日本理研的柔(róu)性电子(zǐ)专家Kenjiro Fukuda说。“通过集成传感器和摄像头等(děng)其他所(suǒ)需设备,我(wǒ)们可以将(jiāng)我们的机器人昆虫用(yòng)于此类目(mù)的。”


    值得注意的(de)是(shì),由于超薄太阳能(néng)电池的设(shè)计,福田(tián)指出它可以应用于其(qí)他昆虫——甚(shèn)至有可能创造出由人类双手控(kòng)制(zhì)的(de)机器人昆虫飞行(háng)大(dà)军。他表(biǎo)示(shì),甲(jiǎ)虫和蝉(chán)是潜在(zài)的候选(xuǎn)者。

    关(guān)键词: 智(zhì)能机器(qì)人




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    更新时间:2025-07-17 00:23 来源:www.zhuzhou.jiaxing.zz.pingliang.ww38.viennacitytours.com