Cyborg κατσαρίδες: Συνδυασμός τεχνολογίας και εκατομμυρίων χρόνων εξέλιξης
Τα απόλυτα μέσα για έρευνα και διάσωση
Από τον Αλέξανδρο Καρατζά
Οι κατσαρίδες, αυτά τα ανθεκτικά έντομα που μισούμε τόσο, έχουν πλέον μετατραπεί σε κάτι περισσότερο από απλούς επιβιώσαντες της φύσης. Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Οσάκα στην Ιαπωνία και το Πανεπιστήμιο Ντιπονέγκορο στην Ινδονησία έχουν δημιουργήσει «κυβερνο-κατσαρίδες», συνδυάζοντας τη φυσική αντοχή των εντόμων με προηγμένη τεχνολογία. Χάρη σε ένα ηλεκτρονικό «σακίδιο» που τοποθετείται στην πλάτη τους, αυτά τα υβριδικά πλάσματα αποκτούν «υπερδυνάμεις πλοήγησης», επιτρέποντάς τους να κατευθύνονται από ανθρώπους σε στόχους που επιλέγονται με ακρίβεια. Η ιδέα πίσω από αυτή την καινοτομία είναι να εκμεταλλευτούν τις φυσικές ικανότητες των κατσαρίδων, οι οποίες έχουν εξελιχθεί εδώ και εκατομμύρια χρόνια, για πρακτικές εφαρμογές στον πραγματικό κόσμο.
Το σώμα των κατσαρίδων, επίπεδο και ευέλικτο, τους επιτρέπει να εισχωρούν σε μέρη που ο άνθρωπος δεν μπορεί να φτάσει, ενώ η αντοχή τους σε αντίξοες συνθήκες τις καθιστά ιδανικές για αποστολές έρευνας και διάσωσης. Οι ερευνητές εξόπλισαν τις κατσαρίδες Μαδαγασκάρης (Gromphadorhina portentosa) με αισθητήρες που ανιχνεύουν κίνηση, εμπόδια, υγρασία και θερμοκρασία, καθώς και με ηλεκτρόδια που εμφυτεύονται στις κεραίες και το σώμα τους για να τις καθοδηγούν. Αυτό το σύστημα, που ονομάζεται «biohybrid behavior-based navigation (BIOBBN)», βασίζεται σε προγραμματισμό «reach-avoid», δηλαδή την ικανότητα να φτάνουν σε έναν προορισμό αποφεύγοντας ταυτόχρονα εμπόδια στο δρόμο τους.
Η ομάδα δοκίμασε αυτές τις βιο-χακαρισμένες κατσαρίδες σε διαδρομές με εμπόδια, όπως άμμο, πέτρες και ξύλο, προσομοιώνοντας πολύπλοκα εδάφη. Οι εντολές πλοήγησης δίνονταν με φειδώ, επιτρέποντας στα έντομα να βασίζονται κυρίως στις φυσικές τους συμπεριφορές, όπως το να ακολουθούν τοίχους ή να σκαρφαλώνουν. Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά: οι κατσαρίδες κατάφεραν να φτάσουν στους στόχους τους, ξεπερνώντας εμπόδια και ανακάμπτοντας ακόμα και όταν αναποδογυρίζονταν. Αυτό δείχνει ότι η τεχνολογία μπορεί να ενισχύσει τις φυσικές ικανότητες των εντόμων χωρίς να τις αντικαθιστά πλήρως.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτά τα «έντομα-ρομπότ» θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε σενάρια καταστροφών, όπως πολέμους ή φυσικές καταστροφές, για να ελέγξουν επικίνδυνα ερείπια ή να εντοπίσουν επιζώντες. Ο Μοχάμαντ Αριγιάντο, μηχανικός από το Πανεπιστήμιο Ντιπονέγκορο, εξηγεί ότι η κατασκευή μικροσκοπικών ρομπότ είναι δύσκολη και η χρήση κατσαρίδων παρακάμπτει αυτό το εμπόδιο με απλό τρόπο. Επιπλέον, ο Κεϊσούκε Μορισίμα από το Πανεπιστήμιο της Οσάκα τονίζει ότι οι κυβερνο-κατσαρίδες απαιτούν λιγότερη ενέργεια και προσπάθεια σε σύγκριση με τα καθαρά μηχανικά ρομπότ, ενώ ξεπερνούν προβλήματα όπως η ανάκαμψη από πτώσεις.
Το σύστημα BIOBBN περιλαμβάνει δύο αλγορίθμους πλοήγησης: έναν για απλά περιβάλλοντα και έναν για πιο σύνθετες συνθήκες. Στα απλά περιβάλλοντα, χρησιμοποιήθηκε ένα πιο ογκώδες ηλεκτρονικό σακίδιο, ενώ στα δύσκολα εδάφη προτιμήθηκε ένα πιο ελαφρύ και συμπαγές σχέδιο. Αυτή η προσαρμοστικότητα δείχνει τη δυνατότητα του συστήματος να λειτουργεί σε διαφορετικές καταστάσεις, από εσωτερικούς χώρους έως άγρια φύση.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Soft Robotics.
Πηγή: unboxholics.com