半机械甲虫不太可能成为未来灾难救援中的英雄

被困在倒塌建筑物或矿井废墟下的灾难受害者有一天可能会被一个微小而不太可能的救世主救出：一只背着背包的甲虫。

研究人员在半机械人技术方面取得了重大进展，创造了一种半机械甲虫，可以在视频游戏控制器的远程引导下攀爬墙壁、障碍物和倾斜表面。

被称为“ZoBorgs”的半机械甲虫是澳大利亚昆士兰大学和新南威尔士大学以及新加坡南洋理工大学合作的成果。

为了灌注他们的深色甲虫 （Zophobas morio），研究人员为它们配备了一个微芯片背包，可以向甲虫的触角或前翅发送电信号。鞘翅），促使他们向不同的方向移动。

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深色甲虫也被称为“超级蠕虫”，因为它们的幼虫呈蠕虫状。这些生物可能会以多种方式帮助世界。在烹饪方面，它们是脂肪酸和蛋白质的丰富来源，常消费在墨西哥和泰国等国家。

幼虫还热爱用餐在世界上最普遍的塑料之一聚苯乙烯上，聚苯乙烯用于制造常见的便利设施，如包装材料和一次性餐具。这对甲虫不利，但是复制它们如何消化物质可以帮助我们解决塑料垃圾问题。

深色甲虫的体长可达 32 毫米（1.26 英寸），高度约为 8 毫米（0.3 英寸），体型小而灵活，具有天生的天赋，使它们能够在机器人无法机动的地方机动：在密集、杂乱的碎石的狭小范围内。

特色先进科学，这项新研究利用了甲虫的自然天赋，并“增加了可编程控件，允许精确的方向引导，而不会影响甲虫的寿命，”说昆士兰大学机械与采矿工程学院的工程师 Thang Vo-Doan。

这些可编程控制通过甲壳虫背包传输，其电极的作用类似于电气缰绳。刺激触角会导致甲虫转弯、减速或向后行走。刺激两个鞘翅会导致加速或向前行走，而刺激单个鞘翅会导致侧向运动。

因此，ZoBorgs 可以跨越与其身高相等的障碍物，成功率为 92%。他们还可以以 71.2% 的成功率从水平表面移动到垂直表面，这是以前无法比拟的半机械昆虫或机器人。

昆士兰大学（The University of Queensland）的工程师拉克兰·菲茨杰拉德（Lachlan Fitzgerald）解释虽然“这种规模的机器人在运动方面取得了长足的进步，但从水平表面到墙壁的过渡对它们来说仍然是一个艰巨的挑战。但对 ZoBorgs 来说并非如此。

此外，使用甲虫意味着研究人员不必设计执行器、传感器或控制系统——甲虫已经天生装备经过数百万年的进化适应.这些攀爬适应包括灵活的粘性脚垫、抓握爪子和坚硬但灵活的身体结构。

结合触角，昆虫使用腿部和机械感受器来感知物理刺激，例如表面纹理和振动。

未来的进展可能集中在通过结合惯性测量单元 （IMU） 提供实时的非可视化数据，如加速度和其他力。

增加一个紧凑、轻便的视觉摄像头可以进一步增强控制机制，并且对于在搜索和救援情况下识别被困人员是必要的。最后，这里描述的 cyborg 进步可能会激发机器人技术的创新，例如结合类似甲虫的触角来提高机器人的导航能力。

值得注意的是，科学家们保持了道德实践确保甲虫的健康.与研究中使用的其他动物相比，这些甲虫生活在相对豪华的环境中，睡在麦麸床上，吃新鲜的苹果片。实验结束后，他们在三个月的剩余寿命中接受了护理。

这项研究表明，赛博格科学正在取得重要进展。它可能还不是科幻小说中承诺的机器人器官，但半机械甲虫可能同样有可能挽救生命。

这项研究发表在先进科学.

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