给蟑螂加装“电子背包”,南洋理工科学家打造未来搜救高手

2022 年 4 月 17 日 大数据文摘

大数据文摘授权转载自机器人大讲堂


你能想象吗?


假如有一天,你被困在一堆瓦砾之下,来拯救你的,也许是一头大蟑螂!


这个画面。。。Emmmm



简直太秀了,怕蟑螂星人表示瑟瑟发抖。


来吧,我们来重新认识一下小强啊不,未来的搜救高手——“背上”芯片的小强。


作为臭名昭著的害虫,这一次,蟑螂成为了新机器人的设计灵感。


来自南洋理工大学的一支研究团队,给蟑螂加装了一个“电子背包”。


它们的“背包”里有摄像头、各种传感器,可以检测到废墟里的动静、体温和二氧化碳。



从而帮救援人员快速找到奄奄一息的幸存者。


你别小看这群“救援高手”,虽然个头小小的,但500只蟑螂组建的救援小队,可以覆盖5平方公里的救援现场。


厉害了,不愧是我强哥(竖起大拇指)



马达加斯加蟑螂+芯片?蟑螂也有大用处


其实,早在1977年,来自东京大学的科学家就巧用蟑螂的构思,通过电信号刺激蟑螂的触角,达到控制它们向左or向右移动的目的。


研发团队之所以搞了这项研究,起因是人们发现在废墟搜救过程中,传统的微型机器人耗能很快(300mW),续航时间略显得不尽人意。


而一只半机械的昆虫就不用担心电量的问题(0.2mW),相比同样小尺寸的传统机器人,这种半机械蟑螂的“电池”寿命要更长。


它还可以发挥自身优势,在人类无法触碰到的危险且及其狭小的区域,帮助紧急救援人员找到幸存者。



在实验中,研究人员们选择了来自非洲老家的马达加斯加蟑螂 ,这种蟑螂还可以发出嘶鸣声。


这些小强可在4个月内成年,长到6cm长。


Emmm,这个尺寸,足以让怕蟑螂星人夺路而逃。



如此“壮硕”的身躯也足以让它们“堪当大任”——背上5.5g重的“救援包”。


所以,救援战士们的背包里都装了啥?


一个小型红外摄像头,用来采集温度信号。两个传感器,分别用来检测运动和二氧化碳信号。外加一个无线通讯芯片和一只微型电池。



在研发团队的实验室里,工作人员们一共养了100-200马达加斯加蟑螂,如何给它们背上背包?



毕竟活蹦乱跳的马达加斯加蟑螂们也不能答应啊。


所以,要对小强们进行麻醉。


其实就是给它们吸入一定量的二氧化碳,使其躺平(hun mi)。然后仔细刮掉它们背壳上的油蜡,用于反射热辐射,再将两个电极和一个微芯片连接到小强的背部。



几分钟后,小强们就恢复了知觉,开始四处爬动。


在实践中,芯片可以向小强的神经肌肉部位输出电信号,指导它们前进。


在模拟实验中,研究人员在25平方米的地上铺设了各种形状和大小的混凝土块来模拟灾区。里面安排了几个人,还有一些“诱饵”包括热灯、微波炉和笔记本等。


对搜索的起点和终点进行编程以后,他们释放了这些“电子蟑螂”。


毕竟,是骡子是马,还是要拉出来溜溜看。



最终,通过蟑螂们返回的数据和人类设计的算法,正确识别人的准确率达到了87%。


该团队的教授表示,通过蟑螂们从不同角度收集出来的图像,还能进一步提高成功率。


未来,研发团队希望用太阳能或生物燃料电池来延长背包的供电时间,并进一步优化芯片,在5年内可以实现该成果的大规模应用。


为什么要选择蟑螂?


这项研究在Reddit上引起了极高的关注。


不少小伙伴提出疑问,为什么独独选择蟑螂呢?


嗯,主要是因为蟑螂生命力足够顽强。



马达加斯加蟑螂可以承受比人类多10倍的辐射,并且还可以在没有头的情况下存活7天。


有不少网友脑补了一下被蟑螂救援的场景,


黑暗中,有一只硕大的蟑螂爬上你的脸颊,然后。。。。等等!出于人类的本能——“我可能会一掌PIA飞它”



不知道前来救援的马达加斯加蟑螂会不会很委屈?


当你有一天,看到一只小强的时候,先别急着抬脚,说不定,这是一只在执行任务的搜救队员呢~(狗头)



点「在看」的人都变好看了哦!
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