Investigadores Conectan el Oído de un Saltamontes a un Robot

En un desarrollo increíble en robótica, investigadores de la Universidad de Tel Aviv han conectado con éxito el oído de un saltamontes muerto a un robot. El robot pudo recibir las señales eléctricas del oído y responder, y los investigadores demostraron que si aplauden una vez, el oído del saltamontes escucha el sonido, lo que hace que el robot se mueva hacia adelante. Si los investigadores aplauden dos veces, el robot se mueve hacia atrás.

El proyecto fue liderado por Idan Fishel, un estudiante de maestría conjunto supervisado por el Dr. Ben M. Maoz de la Facultad de Ingeniería Iby y Aladar Fleischman y la Escuela de Neurociencia. Otros nombres involucrados en el trabajo incluyen a los profesores Yossi Yovel y Amir Ayali de la Escuela de Zoología y la Escuela de Neurociencia Sagol, así como al Dr. Antonny Sheinin, Idan, Yoni Amit y Neta Shavil.

La investigación se publicó en la revista Sensors.

Integrando Sistemas Biológicos en Sistemas Tecnológicos

El equipo comenzó examinando las ventajas de los sistemas biológicos y cómo podrían integrarse en sistemas tecnológicos. También examinaron cómo los sentidos de un saltamontes muerto podrían usarse como sensores de robot.

“Elegimos el sentido del oído porque puede compararse fácilmente con tecnologías existentes, a diferencia del sentido del olfato, donde el desafío es mucho mayor”, dice el Dr. Maoz. “Nuestra tarea fue reemplazar el micrófono electrónico del robot con el oído de un insecto muerto, utilizar la capacidad del oído para detectar las señales eléctricas del entorno, en este caso vibraciones en el aire, y, utilizando un chip especial, convertir la entrada del insecto en la del robot”.

Los investigadores primero construyeron un robot que pudiera responder a señales del entorno, seguido de aislar y caracterizar un oído de saltamontes muerto y mantenerlo vivo. En la última etapa de la investigación, el equipo pudo encontrar una forma de utilizar las señales recibidas por el oído del insecto para que pudieran ser utilizadas por el robot. Según los investigadores, el robot podía “escuchar” los sonidos y responder en consecuencia.

“El laboratorio del Prof. Ayali tiene una gran experiencia trabajando con saltamontes y han desarrollado las habilidades para aislar y caracterizar el oído”, explica el Dr. Maoz. “El laboratorio del Prof. Yovel construyó el robot y desarrolló un código que permite al robot responder a señales eléctricas auditivas. Y mi laboratorio ha desarrollado un dispositivo especial – Ear-on-a-Chip – que permite que el oído se mantenga vivo durante el experimento suministrando oxígeno y alimentos al órgano, mientras permite que las señales eléctricas se tomen del oído del saltamontes y se amplifiquen y transmitan al robot.

Más Sensitivo y Eficiente en Energía

De muchas maneras, los sistemas biológicos son mucho más superiores que los sistemas tecnológicos. No solo son más sensibles, sino que también son más eficientes en energía.

“En general, los sistemas biológicos tienen una gran ventaja sobre los sistemas tecnológicos – tanto en términos de sensibilidad como en términos de consumo de energía”, continúa el Dr. Maoz. “Esta iniciativa de los investigadores de la Universidad de Tel Aviv abre la puerta a integraciones sensoriales entre robots e insectos – y puede hacer que muchos desarrollos más engorrosos y costosos en el campo de la robótica sean redundantes”.

“Debería entenderse que los sistemas biológicos gastan una cantidad despreciable de energía en comparación con los sistemas electrónicos. Son miniaturizados, y por lo tanto también extremadamente económicos y eficientes. Para fines de comparación, una laptop consume alrededor de 100 vatios por hora, mientras que el cerebro humano consume alrededor de 20 vatios al día”, dice el Dr. Maoz. “La naturaleza es mucho más avanzada que nosotros, así que deberíamos usarla. El principio que hemos demostrado puede ser utilizado y aplicado a otros sentidos, como el olfato, la vista y el tacto. Por ejemplo, algunos animales tienen habilidades increíbles para detectar explosivos o drogas; la creación de un robot con una nariz biológica podría ayudarnos a preservar la vida humana e identificar a los criminales de una manera que no es posible hoy en día. Algunos animales saben cómo detectar enfermedades. Otros pueden sentir terremotos. El cielo es el límite”.

Muchos avances en el campo de la robótica pueden atribuirse a la inspiración de la naturaleza. Esto es especialmente cierto cuando se trata de insectos, que constantemente son estudiados por investigadores que tratan de recrear sus eficiencias entre sistemas robóticos.