C&BS: Разработана более совершенная система управления насекомыми-киборгами

Учёные из Пекинского технологического института предложили систему дистанционного управления сигналом с помощью инфракрасных сигналов.

В научной работе, опубликованной в журнале Cyborg and Bionic Systems, описана система, которая объединяет цифро-аналоговые преобразователи. Они способны генерировать индивидуальные сигналы электростимуляции в заданных диапазонах. Это позволяет точнее управлять передвижением насекомых-киборгов и настраивать параметры в реальном времени. Эксперименты подтвердили эффективность предложенной системы.

Интеграция электронных устройств с насекомыми может быть полезна в системах насекомых-киборгов для экологического мониторинга, городского наблюдения и спасательных операций.

У этой технологии есть преимущества перед современными роботами: гибкость, долговечность и низкое энергопотребление. Но есть и проблема — риск накопления заряда из-за длительной электрической стимуляции, — отметил профессор Пекинского технологического института Цзелян Чжао.

Предложена система дистанционного управления выводом сигнала с помощью инфракрасных сигналов. Она успешно управляет поворотной локомоцией насекомых-киборгов более чем на 76,25%. Это превышает результаты, полученные ранее.

Характеристики сигналов сбалансированы по заряду, что минимизирует повреждение мышечной ткани и повышает воспроизводимость управления.

Это исследование предлагает систему для дистанционного управления и отслеживания насекомых-киборгов, которая может подстраиваться под разные задачи.

В некоторых исследованиях для экспериментов по поворотному управлению тараканами использовались двухфазные сигналы. Это позволило добиться более высоких показателей успешности управления, чем при использовании монофазных сигналов.

Однако потенциал управления с помощью двухфазных электрических сигналов изучен недостаточно глубоко. В этом исследовании предлагается использовать технологию сбалансированного заряда и двухфазные сигналы для управления передвижением насекомых.

Чтобы органы чувств насекомого не повредились из-за электрической стимуляции, Чжун Лю предложил новый подход. Это повысило стабильность и надёжность управления передвижением насекомого-киборга.

В экспериментах в качестве живого насекомого использовали мадагаскарского шипящего таракана. К его спине прикрепили беспроводную систему управления — «рюкзак». Через выходы из рюкзака таракана стимулировали, чтобы он поворачивал в нужную сторону. Эксперимент подтвердил эффективность предложенной системы.

В этом исследовании представлена система управления передвижением насекомого-киборга, которая генерирует точные аналоговые сигналы. С её помощью изучают, как управлять поворотом мадагаскарского шипящего таракана.

Результаты электрофизиологического анализа мозговой сети помогут создать системы помощи водителю, которые контролируют отвлечение внимания, а также разработать системы, управляемые мозгом — как для обычного, так и для автономного вождения.

Это исследование — фундамент для развития технологий управления локомоцией насекомых-киборгов. В будущем предложенную систему беспроводного управления можно улучшить и использовать как платформу для исследований. Также на основе этой системы могут быть созданы беспроводные рюкзаки для разных насекомых.

02.09.2024