Ученые из Университета Осаки в Японии и Университета Дипонегоро в Индонезии создали кибертраканов — биогибридных насекомых, которые могут выполнять сложные задачи в экстремальных условиях. Эти крошечные «роботы» проникают в узкие пространства, минуют препятствия и передают данные из мест, до которых человек добраться не может. Работу опубликовали в журнале Soft Robotics.
В основе идеи создания кибертраканов — сочетание естественной анатомии насекомых, отточенной миллионами лет эволюции, и современных технологий. К спинам мадагаскарских шипящих тараканов прикрепили миниатюрные электронные устройства с датчиками движения, температуры, влажности и препятствий. Кроме того, ученые вживили в их антенны электроды, при помощи которых можно управлять движением насекомых.
«Создать полноценного робота на таком уровне — крайне сложная задача. Мы решили обойти эту проблему, сделав все проще», — объяснил ведущий автор работы Мохаммад Арианто, инженер-механик из Университета Дипонегоро. — «Просто прикрепив электронику к живым тараканам, мы избежали сложностей в робототехнике и сосредоточились на конечной цели».
Систему управления назвали BIOBBN. Она основана на принципе «достичь цели, избегая препятствий». Всего в ней два алгоритма навигации: один предназначен для простых условий, другой — для сложных маршрутов с препятствиями.
Во время экспериментов кибертраканов поместили в специальный полигон с песком, камнями и деревянными конструкциями. Большую часть времени тараканы перемещались сами, следуя естественным инстинктам за стенами и преодолевали препятствия, но в ключевые моменты ученые направляли их при помощи электродов.
«Более сложный маршрут потребовал больше времени из-за необходимости обходить препятствия и следовать за стенами», — отметили авторы работы.
Ученые надеются, что кибертраканов можно будет использовать для поиска выживших под завалами после землетрясений и других катаклизмов, исследования труднодоступных мест вроде узких труб и подземных тоннелей, а также для инспекции исторических памятников.
«Наши кибертраканы могут выполнять задачи с меньшими затратами энергии и усилий, чем полностью механические роботы», — добавил инженер в области биоробототехники Кейсукэ Морисима из Университета Осаки.