นักวิจัยเชื่อมต่อหูแมลงกับหุ่นยนต์

ในความก้าวหน้าที่น่าเหลือเชื่อในการพัฒนาหุ่นยนต์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟได้เชื่อมต่อหูของแมลงตายกับหุ่นยนต์แล้ว โดยหุ่นยนต์สามารถรับสัญญาณไฟฟ้าจากหูและตอบสนองได้ นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าหากพวกเขาปรบมือหนึ่งครั้ง หูของแมลงจะรับสัญญาณเสียงและหุ่นยนต์จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า หากนักวิจัยปรบมือสองครั้ง หุ่นยนต์จะถอยหลัง

โครงการนี้ได้รับการนำโดย Idan Fishel นักศึกษาร่วมด้านวิศวกรรมและประสาทวิทยาศาสตร์ ภายใต้การดูแลของ Dr. Ben M. Maoz จากคณะวิศวกรรมและโรงเรียนประสาทวิทยาศาสตร์ ผู้ที่เกี่ยวข้องในงานนี้ ได้แก่ Professors Yossi Yovel และ Amir Ayali จากโรงเรียนสัตววิทยาและโรงเรียนประสาทวิทยาศาสตร์ Sagol รวมถึง Dr. Antonny Sheinin, Idan, Yoni Amit และ Neta Shavil

การวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Sensors.

การรวมระบบชีวภาพเข้ากับระบบเทคโนโลยี

ทีมวิจัยเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบข้อดีของระบบชีวภาพและวิธีการรวมเข้ากับระบบเทคโนโลยี พวกเขายังตรวจสอบว่าสามารถใช้หูของแมลงตายเป็นเซ็นเซอร์ของหุ่นยนต์ได้หรือไม่

“เราเลือกการได้ยินเพราะสามารถเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีที่มีอยู่แล้วได้ง่าย ในทางกลับกัน การรู้กลิ่นเป็นเรื่องที่ท้าทายมากกว่า” Dr. Maoz กล่าว “งานของเราคือการแทนที่ไมโครโฟนของหุ่นยนต์ด้วยหูของแมลงตาย ใช้ความสามารถของหูในการตรวจจับสัญญาณไฟฟ้าจากสิ่งแวดล้อม และใช้ไมโครชิปพิเศษเพื่อแปลงสัญญาณจากแมลงให้เข้ากับหุ่นยนต์”

นักวิจัยสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถตอบสนองต่อสัญญาณจากสิ่งแวดล้อม จากนั้นจึงแยกและอธิบายหูของแมลงตายและรักษาให้ sốngต่อไป ในขั้นตอนสุดท้ายของการวิจัย ทีมงานสามารถหาวิธีใช้สัญญาณที่หูของแมลงรับได้เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถ “ได้ยิน” และตอบสนองตามนั้น

“ห้องปฏิบัติการของ Prof. Ayali มีประสบการณ์ในการทำงานกับแมลงและพัฒนาทักษะในการแยกและอธิบายหู” Dr. Maoz อธิบาย “ห้องปฏิบัติการของ Prof. Yovel สร้างหุ่นยนต์และพัฒนาโค้ดให้หุ่นยนต์ตอบสนองต่อสัญญาณการได้ยินไฟฟ้า และห้องปฏิบัติการของฉันพัฒนาอุปกรณ์พิเศษ — Ear-on-a-Chip — ที่ช่วยให้หูของแมลงตายสามารถรักษาไว้ตลอดการеримโดยการให้ออกซิเจนและอาหารแก่อวัยวะ และช่วยให้สัญญาณไฟฟ้าจากหูของแมลงถูกส่งไปยังหุ่นยนต์

มีความไวและประหยัดพลังงานมากกว่า

ในหลายด้าน ระบบชีวภาพมีความเหนือกว่าระบบเทคโนโลยีมาก พวกมันไม่เพียงแต่มีความไวมากกว่า แต่ยังประหยัดพลังงานมากกว่าอีกด้วย

“โดยทั่วไป ระบบชีวภาพมีข้อได้เปรียบมากกว่าระบบเทคโนโลยีในด้านความไวและพลังงาน” Dr. Maoz กล่าวต่อ “การเริ่มต้นนี้ของนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟเปิดประตูสู่การรวมระบบประสาทระหว่างหุ่นยนต์และแมลง — และอาจทำให้การพัฒนาที่ยุ่งยากและแพงในการพัฒนาหุ่นยนต์ไม่จำเป็นอีกต่อไป”

“ควรเข้าใจว่าระบบชีวภาพใช้พลังงานน้อยมากเมื่อเทียบกับระบบอิเล็กทรอนิกส์ พวกมันเล็กและประหยัดมาก” Dr. Maoz กล่าว “สำหรับการเปรียบเทียบ ลैपท็อปใช้พลังงานประมาณ 100 วัตต์ต่อชั่วโมง ในขณะที่สมองของมนุษย์ใช้พลังงานเพียง 20 วัตต์ต่อวัน” Dr. Maoz กล่าว “ธรรมชาติเป็นเรื่องที่ซับซ้อนและก้าวหน้ากว่าเรา ดังนั้นเราควรใช้มันหลักการที่เราทำให้สำเร็จสามารถนำไปใช้กับการรู้กลิ่น การมองเห็น และการสัมผัสได้ ตัวอย่างเช่น สัตว์บางชนิดมีความสามารถในการตรวจจับวัตถุระเบิดหรือยาเสพติด การสร้างหุ่นยนต์ที่มีจมูกชีวภาพสามารถช่วยให้เราอนุรักษ์生命มนุษย์และระบุตัวอาชญากรได้ดีขึ้น สัตว์บางชนิดสามารถรู้ตัวว่าโรคได้ สัตว์บางชนิดสามารถรู้ตัวว่าแผ่นดินไหวได้ ท้องฟ้าเป็นขีดจำกัด”

ความก้าวหน้าหลายอย่างในด้านหุ่นยนต์สามารถอธิบายได้ว่ามาจากแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงแมลง ซึ่งถูกดึงดูดโดยนักวิจัยที่พยายามสร้างระบบหุ่นยนต์ที่มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับแมลง