科學家研制半機械昆蟲 可用于間諜偵察
時間：2016-04-08 11:30 來源：川北在線整理 責任編輯：沫朵
原標題：科學家研制半機械昆蟲 可用于間諜偵察
通過向甲蟲肌肉中植入電極，科學家可以 地控制甲蟲的行走，從而將甲蟲變成半機械昆蟲。
北京時間4月1日消息，據(jù)國外媒體報道，新加坡南洋理工大學科學家近日通過向甲蟲肌肉中植入電極，從而可以 地控制甲蟲的行走。研究人員認為，這種半機械昆蟲可以用于幫助人類完成許多復雜的任務，如間諜偵察、災難搜救等。
數(shù)十年來，科學家們一直希望能夠從昆蟲身上獲得靈感來設計機器人，借鑒昆蟲數(shù)百萬年的進化經(jīng)驗用于機器人身上。畢竟昆蟲是地球上最成功的動物，它們的種類占人類已知的動物物種總數(shù)的75%。在過去二十年中，新加坡南洋理工大學科學家放棄了研制能夠模擬昆蟲復雜功能的精密機器人的思路，他們開始嘗試將昆蟲本身變成半機械昆蟲。此前，科學家已經(jīng)成功在活飛蛾的體內(nèi)植入電極來控制飛蛾的飛行。這樣的半機械昆蟲應用極為廣泛，如間諜偵察、災難搜救等。
科學家也承認，這種半機械昆蟲與真正的機器人相比還有許多不足，如生命周期有限等。但是，它們的優(yōu)勢也很明顯。比如，昆蟲本身就是一個極其完整的成品，而機器人則需要科學家將一個個微小的部件精密地組裝到一起才可以工作。半機械昆蟲的能耗比同等大小的機器人要小得多，它們也不需要復雜的代碼。
在此前的相關研究中，研究人員通過連接到昆蟲觸角或大腦中的電極發(fā)送電流信號刺激昆蟲行走。然而，這種方式被證明是不可靠的。新加坡南洋理工大學科學家佐藤裕崇介紹說，研究人員常常無法控制昆蟲的速度。佐藤裕崇研究團隊并沒有采用將電極連接到觸角或大腦的方式，他們轉(zhuǎn)而將電極連接到昆蟲肌肉中以控制它們的行走�？茖W家們表示，實驗證明這種方法能夠提高昆蟲的靈活性，更貼近實際應用。
研究人員利用巨型花金龜進行實驗。巨型花金龜是一種原產(chǎn)于中部非洲的巨型甲蟲，身長可達8.5厘米。實驗用的巨型花金龜買自臺灣一家甲蟲公司。研究人員在每一只巨型花金龜體內(nèi)植入了8對電極，這些電極控制著每一只甲蟲前腿內(nèi)的8塊肌肉。肌肉被電流刺激后能夠控制腿部伸縮、抬起放下。
科學家通過對甲蟲腿部的自然三維動作進行分析，明白了昆蟲行走時動作的發(fā)生順序。然后，他們設計了電流刺激的順序，從而可以 地改變甲蟲的邁步頻率及調(diào)整它們的步幅。研究人員表示，接下來的研究目標就是控制昆蟲的6條腿。科學家還希望能夠引入監(jiān)控系統(tǒng)來監(jiān)測半機械昆蟲的位置，并引導它們向特定目標前進。
科學家的研究成果發(fā)表于《皇家學會界面雜志》之上。
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