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​伤不起的「小强」,竟被用来卖苦力,还要做脸部装饰

生活中令人厌恶的蟑螂能做什么呢?日本筑波大学的一支研究团队以蟑螂为实验对象,进行了一系列的研究。他们不仅可以令蟑螂推动物体、画画,更别出心裁地想让蟑螂做脸部装饰。真是太神奇(Qi Guai)了!


提起蟑螂,有人会立马在脑海中浮现角落里爬动的脏兮兮小动物,也有人会联想到周星驰电影《唐伯虎点秋香》里面的「小强」。与小白鼠类似,蟑螂在科学领域能否「发光发亮」?日本筑波大学的一支研究团队给出了他们的答案。

他们设计了一款蟑螂机器人,在它们身上安装了电子元件并通过刺激蟑螂的左右触角神经,让它们做出一系列的动作,如搬动物体、向左 / 右转动以及拿笔画画等。

研究者在蟑螂身上安装电子元件:

蟑螂通过头部安装的组件推动物体:

研究者设计并执行了一个有效控制多个蟑螂的框架,下图中蟑螂向左 / 右转动:

蟑螂通过头部固定的笔在纸上画画:

接下来详解这款蟑螂机器人的构造原理。

为何蟑螂总是成为实验对象

日本筑波大学 Digital Nature Group 正在努力迈向后普及计算时代,其中包含计算资源和非计算资源的无缝结合。非计算资源是指自然界的万物,包括利用昆虫进行研究。

在小规模上,昆虫的能力远远超过了机器人的能力。将蟑螂变成一群由昆虫组成的电子机器人可能存在多种用途。

遥控蟑螂并不是一种新的想法,而是一个相当简单的想法。通过刺激蟑螂的左右触角神经,让它以为自己触碰到一些物体,并且使它朝相反的方向转动。此外,通过引入无线连接、基准标记、顶部摄像系统和一群电子机器人蟑螂,我们就可以拥有在任务上进行协作的强大群体。研究者提出,该群体可以用做显示器件(将每只蟑螂变成一个像素)、搬动物体或者拿笔画画。

作为显示元件的多个蟑螂。

还有许多其他的机器人群体平台可以执行这些机器人蟑螂的工作。但据研究者称,使用蟑螂的原因是可以利用它们令人印象深刻的坚固性、效率、高功率重量比和机动性。蟑螂本身的生活习性让它们易于生存,这意味着当不需要它们执行任务时,就可以停用控制系统,需要时再重启。

果然是「打不死」的小强。

其他奇奇怪怪的蟑螂项目

除了这款别出心裁的蟑螂机器人外,该项目领导者 Yuga Tsukuda 曾创建了其他一些颇有意思的蟑螂项目。如蟑螂驱动的时钟(CLOCKROACH),研究者通过给予蟑螂电刺激制作了一个新颖的时钟。由于蟑螂随意爬动,所以通过电刺激来控制它们非常困难。但是,研究者切断了蟑螂的头部并移除了大脑,这样它们就不会乱动了,计算机控制也就更容易了。最后研究者给予蟑螂前肢电刺激,这样蟑螂旋转以令时钟指针转动。

另一个令人炫目(Tou Pi Fa Ma)的蟑螂项目是 COSM(ET)IC ROACH,研究者尝试「将蟑螂贴在脸上做装饰」。在具体操作上,研究者将电极嵌入到蟑螂身体中,使它们受到电刺激时扭动腿部,进而扇动绑在腿部的彩色羽毛。实话实说,这个项目虽然很酷炫,但实在想不出有什么实际意义,权当猎奇即可。

原文链接:https://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/robotics-hardware/swarm-of-cyborg-cockroaches

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