研究人员将蝗虫耳朵连接到机器人

在机器人领域取得了令人难以置信的发展，特拉维夫大学的研究人员成功地将一只死蝗虫的耳朵连接到一个机器人上。机器人能够接收到耳朵的电信号并做出反应，研究人员演示了如果他们拍手一次，蝗虫的耳朵就会听到声音，导致机器人向前移动。如果研究人员拍手两次，机器人就会向后移动。

该项目由伊丹·菲舍尔（Idan Fishel）领导，他是一名联合硕士生，受特拉维夫大学伊比和阿拉达尔·弗莱施曼工程学院和神经科学学院本·莫兹博士（Dr. Ben M. Maoz）的指导。其他参与此项工作的研究人员包括来自动物学学院和萨戈尔神经科学学院的约西·约维尔教授（Professors Yossi Yovel）和阿米尔·阿亚利教授（Amir Ayali），以及安东尼·谢宁博士（Dr. Antonny Sheinin）、伊丹（Idan）、约尼·阿米特（Yoni Amit）和内塔·沙维尔（Neta Shavil）。

该研究发表在《传感器》杂志上。传感器。

将生物系统整合到技术系统中

该团队首先研究了生物系统的优势以及如何将其整合到技术系统中。他们还研究了如何使用死蝗虫的感官作为机器人传感器。

“我们选择听觉，因为它可以轻松地与现有的技术进行比较，例如嗅觉，其挑战要大得多，”莫兹博士说。“我们的任务是用死昆虫的耳朵替换机器人的电子麦克风，利用耳朵检测环境中的电信号，使用特殊芯片，将昆虫的输入转换为机器人的输入。”

研究人员首先构建了一个可以对环境信号做出反应的机器人，然后分离并特征化了一只死蝗虫的耳朵，并将其保持活着。在研究的最后阶段，团队能够找到一种方法来利用昆虫耳朵接收到的信号，使其可以被机器人使用。根据研究人员的说法，机器人可以“听到”声音并做出相应的反应。

“阿亚利教授的实验室有丰富的经验来处理蝗虫，并且他们已经开发了分离和特征化耳朵的技能，”莫兹博士解释说。“约维尔教授的实验室构建了机器人并开发了代码，使机器人能够对电信号做出反应。而我的实验室已经开发了一种特殊的设备——Ear-on-a-Chip，它可以在整个实验过程中保持耳朵的活性，向器官提供氧气和食物，同时允许电信号从蝗虫的耳朵中取出并放大并传输到机器人。”

更敏感和节能

在很多方面，生物系统远远优于技术系统。它们不仅更敏感，而且还更节能。

“一般来说，生物系统在敏感性和能耗方面都有很大的优势，”莫兹博士继续说。“特拉维夫大学研究人员的这一举措为机器人和昆虫之间的感官集成打开了大门，并可能使机器人领域中许多笨重和昂贵的发展变得多余。”

“应该明白，生物系统消耗的能量与电子系统相比可以忽略不计。它们很小，因此也非常经济和高效。为了比较，一台笔记本电脑每小时消耗约100瓦，而人类大脑每天消耗约20瓦，”莫兹博士说。“自然比我们先进得多，所以我们应该利用它。我们所展示的原理可以应用于其他感官，如嗅觉、视觉和触觉。例如，一些动物具有令人惊叹的能力来检测炸药或毒品；创建一个具有生物鼻子的机器人可以帮助我们保护人类生命并以目前无法做到的方式识别罪犯。有些动物可以检测疾病。其他动物可以感知地震。天空是极限。”

机器人领域的许多进步都可以归因于对自然的启发。这在昆虫方面尤其如此，研究人员不断尝试在机器人系统中重现它们的效率。