diskgenius
硬盘基地 首页 新闻资讯 科技前沿 查看内容

控制飞行昆虫:把甲壳虫当成无人机玩?

2015-3-18 10:02| 发布者: 蝴蝶| 查看: 1272| 评论: 0|来自: 雷锋网

摘要: 1960年,在美国航天医学空军学校进行合作研究的两位学者——Manfred E.Clynes与Nathan S.Klin,第一次把Cyborg这个概念引入了人们的视野。这个概念的提出是为了解决未来人类在星际旅行中面临的问题。人类脆弱的肌体 ...
1960年,在美国航天医学空军学校进行合作研究的两位学者——Manfred E.Clynes与Nathan S.Klin,第一次把Cyborg这个概念引入了人们的视野。

这个概念的提出是为了解决未来人类在星际旅行中面临的问题。人类脆弱的肌体显然无法承受动辄上百光年的高速旅行,为了克服生理机能的不足,两位学者提出可以向人类身体移植辅助的神经控制装置,增强人类适应外部空间的生存能力。Cyborg这个词就是神经控制装置(Cybernetic device)与有机体(organism)的混写。

在下面这段视频里,请仔细观察飞行的那个昆虫,它一会儿向左飞,一会儿向右飞,一会儿又漫无目的地穿过房间。如果不是特别观察,你肯定不会发现它的飞行轨迹是人为操控的。远程控制器是一个绑在甲虫背上的微型背包,研究人员可以用电刺激甲虫翅膀下的肌肉,精准控制它的飞行轨迹。

如何把甲壳虫当成无人机玩?


之前曾有研究人员开发了能控制爬行昆虫的遥控设备,也是利用电刺激昆虫的腿部肌肉,控制它们的行走路线。这套设备操作起来非常简单,普通人也可以买来,在家里找只蟑螂试玩一下。

不过,控制飞行昆虫的难度要比爬行昆虫大得多。科学家首次实现这一功能是在2009年,当时,一支由工程师Michel Maharbiz领导的加州大学伯克利分校团队,向人们展示了一只远程控制的甲虫。他们利用电刺激控制甲虫翅膀的震动,人为操控它上下起飞。但由于没有足够了解昆虫的转向肌肉结构,他们没有实现昆虫水平移动操控。

如今,还是这批研究人员,他们在一项全新研究里面发现了昆虫的转向肌肉,它就在翅膀下面,名叫:鞘翅目第三腋羽骨片(忽略就好...)。昆虫学家认为,当昆虫不在飞行时,这块肌肉会帮助把翅膀收起来,最重要的是,这块肌肉在飞行中发挥了极大作用,只有它可以控制转向。此时你或许会想到一个可怕的场景:一大波绑着微型“背包”的昆虫接管了我们的世界。当然,如果不去考虑那些邪恶的事情,这项技术非常有用,至少可以帮助我们更深入地了解昆虫。

为了展示那块肌肉是如何控制转向的,研究人员抓到了一只体型超过两英寸长的巨大花甲虫。他们在这只昆虫身上搭载了一个微型控制器,一个无线接收器,以及一个无线信号发送器,这些设备的总重量只有一根曲别针那么重(昆虫可以背负自身重的20%,所以重量不是问题)。电极发射脉冲会注入到昆虫的肌肉里面,频繁的电子脉冲会刺激转向肌肉,让翅膀更快速的挥舞。在上述视频中的第25秒,你会看到脉冲频率在不断增加,从每秒70次达到每秒90此,刺激昆虫转向飞行。

如何把甲壳虫当成无人机玩?

视频中的昆虫只能向左和向右飞,但是科学家们可以给它装配上相应的设备,继而控制它超其他方向飞行。如果控制的更好,那么这项技术的应用范围将不再仅局限在昆虫研究上面,而是可以应用在搜索和救援等领域。想象一下,救灾中在昆虫身上搭载温度传感器,就可以监测到埋在瓦砾下幸存者的体温,展开营救。

还有一些工程师也在开发同样功能的机器人昆虫,包括小型飞行昆虫和爬行昆虫。但是相比于真正的昆虫,机器人昆虫还是逊色很多。和昆虫惊人的飞行能力相比,我们的技术还达不到那样的水准。Cyborg昆虫有着巨大的潜力,但是可不要让它落入到坏人手里!

开心

鄙视

鼓掌

愤怒

可怜

最新评论

图文热点

寻好东西

论坛精选

返回顶部