本文转自：青岛日报
山东科技大学：给动物装上“脑机接口”
20分钟即可制作一只“机器人蟑螂”，成本仅约45元，单次可持续运行50分钟
■“机器人蟑螂”的整套控制系统被集成于一枚微型“电子背包”中，操作人员可实现对蟑螂行动的直接调控。 □青岛日报/观海新闻记者 杨琪琪 通讯员 徐展
近日，在青岛消防支队，一场特殊的测试悄然展开——在一个约10平方米的模拟灾后场景中，一只背着“电子背包”的小蟑螂在狭窄的甬道中敏捷穿行，可灵活避开石块、木板等障碍物。山东科技大学动物机器人研究团队的成员一边操控着它行进，一边通过其头部的单目摄像头接收蟑螂“第一视角”的画面。这是该校自动化学院副教授槐瑞托团队研发出的新一代动物机器人——“机器人蟑螂”。
“机器人蟑螂”的核心突破在于其高度集成的生物神经调控系统。整套控制系统被集成于一枚微型“电子背包”中，几乎不影响蟑螂正常活动。通过这枚“电子背包”，操作人员可实现对蟑螂行动的直接调控。
槐瑞托介绍，团队利用自主开发的蟑螂手术制备平台，将电极植入手术效率提高6倍，成功率提升至99%。他们还研制出独特的蟑螂“普通话”刺激信号，使其能准确响应指令，实现遥控、监控、避障乃至窃听等多种功能。
“我们能在20分钟内制作出一只‘机器人蟑螂’，成本仅约45元。它们单次可持续运行50分钟，存活期可达3个月。”参与项目研究的学生田鸿超介绍，“‘电子背包’历经三次迭代，图传延迟低于300毫秒，控制距离超过百米。”
目前，槐瑞托团队已与中国电科网络通信研究院等单位展开合作，搭载微型传感器的“机器人蟑螂”在测试中表现稳定，获得合作方的认可。“‘机器人蟑螂’在狭小空间探测、隐蔽侦察等领域具有广阔应用前景，未来有望发挥重要作用。”槐瑞托说。
这不是该校研发的首个动物机器人。山东科技大学动物机器人研究始于20世纪90年代末，该校教授苏学成在研究“四周履带式蛇形机器人”时意识到，传统机电式微小型机器人面临“能源有限”和“能力受限”两大瓶颈，由此他萌发了以动物替代机电机器人的构想，尝试用数十微安级的微电流刺激动物脑区，令其感到兴奋或高兴而跑动。
二十余年来，山东科技大学机器人研究中心科研团队深耕动物机器人领域，接力创造了多项科研突破，为智能机器人技术的发展开拓了新路径。
2005年，苏学成团队研制出国内首只“机器人鼠”。然而，由于鼠天生胆小，“机器人鼠”在实际应用中作用并不大。怎样让动物机器人具有更大的活动范围和应用空间？苏学成苦苦思索，一只在天空中翱翔的鸟儿给了他灵感。于是，苏学成团队开始将鸽子作为研究对象。他们将微电极植入鸽子的脑部神经区域，需要进行人为控制时，就将刺激发生器插到露在鸽子脑外部的插座上。
2007年，世界首例可实现飞行控制的动物机器人——“机器人鸟”在山东科技大学诞生。这项研究从“脑机接口”入手，通过电刺激精准调控鸟类飞行行为，为动物机器人研究奠定了技术基础。
“‘机器人鸟’的行动可受远程控制，它们无须训练就能依据技术人员的指令改变飞行方向，其性能显著优于需长期调试的传统机器人。”苏学成介绍。同时，团队独创了“主动逃避”控制原理，成功解析了鸽子的脑电波，开发出一套信号编码与传输系统，使技术人员能像操控无人机一样指挥鸽子完成起飞、转向、盘旋等动作。
“机器人鸟”展现了“脑机接口”技术在动物控制领域的巨大潜力，其最突出的优势在于“即做即用”。任何健康的鸽子植入电极后均可即时响应信号，这大幅提升了动物机器人的实用性与部署效率，适合规模化应用。“‘机器人鸟’应用前景广阔，可以进入人类难以抵达的空间或环境，执行探测、物资投送等任务。我相信这项技术能为人类带来更多便利。”苏学成说。
在山东科技大学，科研人员对动物机器人的探索从未停步。“学校将继续聚焦‘脑机接口’等关键技术，将机器人研究领域的传统优势与人工智能等前沿技术深度融合股票配资网大全，超越传统‘遥控’模式，打造能在复杂动态环境中自主感知、决策和执行任务的全新一代智能体。”副校长陈绍杰说。
汉华优配提示：文章来自网络，不代表本站观点。
热点资讯
