結合百萬年演化與尖端科技:生化蟑螂的救援任務
在災難現場或極端環境中,仍有許多區域是人類難以可靠進入的。這對搜救行動、研究、監視等任務構成了挑戰。然而,大阪大學與印尼迪波內戈羅大學的研究團隊正致力於開發一種潛在解決方案:生化昆蟲。這項研究成果已發表於《軟體機器人》期刊。
生化昆蟲相較於傳統機器人擁有諸多優勢。它們的耗電量較低,因此更容易小型化,且在某種程度上已經是「預先組裝」好的。然而,過去對生化昆蟲的研究僅限於簡單環境,例如平坦表面,並依賴外部裝置輔助導航。研究團隊希望探討生化昆蟲是否能在更複雜的現實環境中行動。
「在小型尺度上打造功能齊全的機器人是一大挑戰;我們希望透過簡化設計來避開這個障礙,」研究主要作者Mochammad Ariyanto解釋道。「只需在昆蟲身上安裝電子裝置,我們就能避開機器人工程的繁瑣細節,專注於達成目標。」
研究團隊在蟑螂身上安裝了偵測動作與障礙物的感應器,並將其程式化以配合昆蟲的先天能力,例如攀爬或沿牆行走。小型電子電路在必要時向蟑螂傳遞導航指令,其餘時間則保持靜默,讓生化昆蟲能自然地避開障礙物或從跌落中恢復。
團隊在佈滿石塊與木頭的沙地障礙賽道上測試了這些生化昆蟲。即使在蟑螂不熟悉的相對複雜環境中,生化昆蟲仍能克服障礙,抵達目標地點。
「我相信我們的生化昆蟲能以較少的努力與能量達成目標,這比純機械機器人更具優勢,」資深作者Keisuke Morishima表示。「我們的自動生物混合導航系統克服了傳統機器人面臨的問題,例如從跌落中恢復。這正是讓它們走出實驗室,進入野外等現實場景所需的關鍵。」
這些生化昆蟲已經有了一些預定的工作。它們可以檢查對人類來說仍過於危險的災後現場,並在惡劣條件下識別救援人員。當然,它們也能探索對人類來說過於狹小的環境,例如管道或倒塌的建築物。
更遠大的目標是利用它們在低氧環境中工作的能力,促進其在深海或太空探索中的應用。此外,這些生化昆蟲甚至可能獲準進入一些最精緻與敏感的文化遺產地點,這是一項大多數人類都無法享有的特權。
隨著進一步研究將提升生化昆蟲的速度與導航能力,救援團隊與考古學家應準備好迎接這些新的六足工作者。