第B04版:科技之窗

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2017年12月11日 星期一

 
 

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用活体甲壳虫打造搜救机器人

近些年来,许多机器人都在忙着从动物身上取经,学习它们的敏捷、高效和各种技能。研发人员有时会在机器人的设计中用到生物学,不过他们还有一种更直接的方式,那就是直接以生物为基础打造机器人。最近一款来自新加坡南洋理工大学的机器甲壳虫则更加炫酷,它不但是世界上最小的机器昆虫,也是市面上可控性最强的产品。

通过比较,研究人员最终选择了黑甲虫,它体型小(2-2.5厘米)、重量轻(0.5克),可以存活三个月左右,在昆虫界黑甲虫已经算是长寿的了。随后,研究人员会给黑甲虫背上一个“背包”,这个电子元器件会通过天线连上甲虫的触须。当天线发出电子脉冲时,就会激活昆虫自己的躲避机制,逼迫昆虫赶紧转向。

这样的做法有自己的优势,即甲壳虫的灵魂并没有被人完全夺走,它还能通过自己的大脑控制肢体,这样一来机器人的运动能力就变得更强了。由于“背包”里只有两颗纽扣电池,因此人类最多控制机器甲壳虫8小时,不过这也够它跑上整整一公里了。

那么,想利用这些方式高效地控制甲壳虫,关键是什么呢?答案是天线刺激不可采用二进制,因为这样的控制命令过于粗糙,几乎不可用。通过改变刺激的频率,研究人员就能调节甲壳虫的运动幅度。此外,提升频率后甲壳虫转弯的可能性就会提高,成功率超过 85%。有趣的是,如果同时刺激两根触须,甲壳虫就会倒退。

 

 

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