在遥远的未来科技与生命的奇妙融合诞生了动物机器人这是一种既有着生命之灵又具备机械力量的新型生物机器人
在未来科技与生命的奇妙融合中,科学家们创造出了“动物+机器人”,这是一种既具有生命之灵,又具备机械力量的新型生物机器人。最近,大阪大学的一位科学家设计了一只机器人蟑螂,并通过基于机器学习自动刺激它,从而优化了它的运动。这是一个全新的理念下诞生的新产品,以往的仿生机器人都是模仿动物本体,而这次则是在动物身上直接加入了科技元素,是动物与机器人的融合。
数百年的进化史赋予了自然界的动物在恶劣环境中生存的卓越能力。如果能利用这些优点,结合人类先进的机械科学技术,将是突破现有机器人领域的瓶颈。昆虫有更简单、更容易控制的心智和神经系统,使得它们成为研究人员关注的地方。于是,他们尝试在蟑螂尾丝植入电极,用电信号刺激蟑螂,使其能够根据控制者的意愿动作。
这个习性是否可以被改变?能否让蟑螂无论昼夜都拥有相同行动能力?答案是肯定的。通过将刺激电极植入它们的大脑或周围神经系统,可以控制它们移动甚至看到他们所看到的事物,这就是半机械生物。
由于蟑螂具有惊人的运动能力,明显超过任何类似大小的仿生机器人,它们更适合执行搜索和救援任务。在某些情况下,他们倾向于静止不动或懒惰地移动,这限制了半机械昆虫在未知环境中的搜索效果。此外,在黑暗环境中使用mini摄像头传送实时画面也很困难,因此需要优化它们以便各种情况下的使用。
研究人员使用惯性测量单元(IMU)捕捉半机械昆虫线加速度和角速度,然后利用深度学习进行数据分析,以电子背包为基础进行控制,提高蟑螂搜索速度和行进距离,同时减少停留时间达到预期效果。
这种方法提供了一种有潜力的解决方案,因为AI算法可以通过测量数据确定最好的解决方案来克服灵活性和自由度的问题。不必像对待普通机器那样精确地控制,每一次轻微触发就足以引导蟑螂按照自己的习性朝着想要方向前行,比如在救援场景中,只需转动他的身体或者当他偏离方向时给予一些刺激,就能使他朝着正确方向前行。
实验表明,一旦配备这样的系统后,成功提升了平均搜索率68%、移动距离70%,并减少停止时间78%。接受采访的人员表示:“我们已经证明,对蟑螂尾丝进行电刺激触发马达自由行走是可行性的;它可以克服其先天习性,如增加运动,即使是在通常会降低活动水平的情况下。”
尽管研发取得积极成果,但仍然有一段路要走,有几个问题值得探讨:例如,在地震救援情境中,如果受害者听到突然出现一只小小爬行动物可能会感到恐慌,而火灾现场高温对电子设备性能如何等,都需要进一步考证。
随着各种各样的新型智能设备开发,不断寻找新的思路来改善功能,为打开广阔市场做好准备。一份报告预言到20年后,将出现每个人都被4个不同类型的人工智能助手服务的情景,这将要求更多关于功能、性能以及用途上的创新发展。