В фантастических романах и фильмах полно киборгов — существ, которые сочетают элементы роботов и живых организмов. Робототехники оживленно работают над претворением этой идеи в жизнь. В конце заметки есть небольшое видео ‘Пять животных, превращенных в роботов.’ Получается, что если вы не боитесь трогать жуков и тараканов и вы знакомы с электроникой, то уже сегодня становятся доступными новые пути досадить соседу.
Ниже информация из обзора 2019 года на тему ‘Прогресс разработок биогибридных организмов‘ (одна часть процитированной статьи). Область исследований разделена на три части: управление движением организмов, управление роботами с использованием биосигналов и источники энергии в биогибридных организмам.
Управление движением организмов
Самая многочисленная часть исследований посвящена использованию двигательной системы живых организмов в своих целях. Именно с этой темой связано видео в конце заметки. Число опубликованных статей пока еще невелико (исчисляется десятками), но заметна тенденция к росту. Исследуется управление передвижением организмов на суше, в воде и в воздухе.
Тараканы:
1997. Электрические стимулы на усики таракана приводили к направленному передвижении. Управляющая электроника была размещена на спине.
2014-2017. Управление стаей тараканов. Предполагаемый сценарий — поиск выживших после катастрофы.
Жуки:
2016. Управление движением ног при электрическом возбуждении мускул ног.
Саранча:
2011. Управление прыжками при стимуляции метаторакального Т3-ганглия.
Ящерица:
2009. Управление движением при стимуляции среднего мозга.
Крысы:
2002 — 2016. Управление на основе ‘виртуальной награды’ и ‘виртуального наказания’ в зависимости от стимулируемой области мозга.
2013-2017. Крысы-киборги, созданные для прохождения лабиринтов. ИИ управлял прохождением крысы через лабиринт, т.е., можно сказать, что ИИ находил путь через лабиринт при использовании тела крысы.
Голуби:
2015-2018. Системы управления, похожие на таковые у крыс.
Рыбы:
2009. Управление золотыми рыбками.
2011. Управление карпами.
Полеты насекомых:
2007. Технология присоединения электродов для управления во время раннего метаморфоза (early metamorphosis insertion technology, EMIT). Позволяет добиться оптимального внедрения электродов в тело насекомых.
2009-2018. Управление полетом жуков и пчел.
2017. Управление полетом пчелы с использованием виртуальной реальности — глаза пчелы были окружены миниатюрным дисплеем.
Управление роботами с использованием биосигналов
1995-2017. Использование усиков шелкопрядов как биосенсора для управления движением робота при измерении концентрации феромонов в воздухе.
2012. Изучение возможности использования сигналов из глаз жука для управления движения.
Источники энергии в биогибридных организмам
Электроника требует электрической энергии. Исследуются способы получения энергии из тела организмов.
2011. Использование пьезоэлектрического преобразователя для превращения части энергии при движении крыльев жука в электрическую.
2012-2018. Использование продуктов метаболизма организма (например, глюкоза) в миниатюрных топливных элементах.
Информация
Хорошее введение в тему: Tech Planet, 5 Animals Turned Into Robots, 2017.
Romano, Donato, Elisa Donati, Giovanni Benelli, and Cesare Stefanini. A review on animal–robot interaction: from bio-hybrid organisms to mixed societies. Biological cybernetics 113, no. 3 (2019): 201-225.