Тараканы-киборги в компании дрона-наблюдателя будут искать выживших в стихийных бедствиях

Инженеры неоднократно создавали роботов, которые своим внешним видом и поведением напоминали насекомых, таких как пчёлы, гусеницы и тараканы. Команда из Университета Северной Каролины решила пойти другим путём. Эдгар Лобатон (Edgar Lobaton) и его коллеги создают из живых насекомых тараканов-киборгов (более того, они уже научили их распознавать людей по голосу). В будущем такие существа могут быть задействованы для разведки местности и поиска людей, например, в зонах стихийных бедствий.

На спине каждого таракана закреплена небольшая электронная плата, соединённая с органами чувств, которые насекомые обычно используют для навигации. Расположенные на последнем сегменте брюшка парные придатки – церки, чувствительны к движению воздуха и обычно предупреждают насекомое о приближении хищника, в то время как усики на голове ощупывают поверхность перед существом и докладывают о препятствиях на пути.

Исследователи научились стимулировать эти органы, превращая тараканов в аналог игрушечного автомобиля на радиоуправлении. Электрические импульсы, воздействующие на церки, заставляют насекомых ускоряться, а, посылая искусственные сигналы на усики, можно заставить тараканов, поворачивать вправо или влево.

По плану разработчиков, управление стаей биологических роботов, оснащённых различными датчиками, может осуществляться с помощью летающего дрона, который будет контролировать их передвижения и координировать действия.

"Идея заключается в том, чтобы выпускать рой биоботов, таких как дистанционно управляемые тараканы, в руины рухнувшего здания или в другие опасные зоны, – говорит Лобатон в пресс-релизе. – Использование технологии дистанционного управления ограничило бы дальность действия системы, но с использованием беспилотного летательного аппарата возможности роботов будут значительно шире".



Ранее команда разработала необходимое программное обеспечение и испытала концепцию, которая позволяет строить план местности на основе анализа отдельных её участков. По мере того как членистоногие разведчики будут продвигаться, алгоритм обработает собранные данные. Получив достаточно информации, дрон переместится на новую позицию, увлекая за собой стаю тараканов. На последнем этапе программа составит из отдельных фрагментов полную карту исследуемого района.

Во время тестов учёные использовали рой игрушечных роботов-жуков Hexbugs для исследования собранного в лаборатории лабиринта. Пока крошечные машины метались в ограниченном пространстве, программа определяла открытые и недоступные области и воссоздавала карту местности. Вскоре Лобатон и его коллеги планируют повторить эксперимент с настоящими тараканами-киборгами.



 

Подробная концепция исследования местности с помощью биоботов была изложена в двух статьях, опубликованных в журналах Robotics and Autonomous Systems и IEEE Transactions on Signal and Information Processing over Networks.