C&BS: Разработана более совершенная система управления насекомыми-киборгами

Учёные из Пекинского технологического института предложили систему дистанционного управления сигналом с помощью инфракрасных сигналов.

В научной работе, опубликованной в журнале Cyborg and Bionic Systems, описана система, которая объединяет цифро-аналоговые преобразователи. Они способны генерировать индивидуальные сигналы электростимуляции в заданных диапазонах. Это позволяет точнее управлять передвижением насекомых-киборгов и настраивать параметры в реальном времени. Эксперименты подтвердили эффективность предложенной системы.

Интеграция электронных устройств с насекомыми может быть полезна в системах насекомых-киборгов для экологического мониторинга, городского наблюдения и спасательных операций.

У этой технологии есть преимущества перед современными роботами: гибкость, долговечность и низкое энергопотребление. Но есть и проблема — риск накопления заряда из-за длительной электрической стимуляции, — отметил профессор Пекинского технологического института Цзелян Чжао.

Предложена система дистанционного управления выводом сигнала с помощью инфракрасных сигналов. Она успешно управляет поворотной локомоцией насекомых-киборгов более чем на 76,25%. Это превышает результаты, полученные ранее.

Характеристики сигналов сбалансированы по заряду, что минимизирует повреждение мышечной ткани и повышает воспроизводимость управления.

Это исследование предлагает систему для дистанционного управления и отслеживания насекомых-киборгов, которая может подстраиваться под разные задачи.

В некоторых исследованиях для экспериментов по поворотному управлению тараканами использовались двухфазные сигналы. Это позволило добиться более высоких показателей успешности управления, чем при использовании монофазных сигналов.

Однако потенциал управления с помощью двухфазных электрических сигналов изучен недостаточно глубоко. В этом исследовании предлагается использовать технологию сбалансированного заряда и двухфазные сигналы для управления передвижением насекомых.

Чтобы органы чувств насекомого не повредились из-за электрической стимуляции, Чжун Лю предложил новый подход. Это повысило стабильность и надёжность управления передвижением насекомого-киборга.

В экспериментах в качестве живого насекомого использовали мадагаскарского шипящего таракана. К его спине прикрепили беспроводную систему управления — «рюкзак». Через выходы из рюкзака таракана стимулировали, чтобы он поворачивал в нужную сторону. Эксперимент подтвердил эффективность предложенной системы.

В этом исследовании представлена система управления передвижением насекомого-киборга, которая генерирует точные аналоговые сигналы. С её помощью изучают, как управлять поворотом мадагаскарского шипящего таракана.

Результаты электрофизиологического анализа мозговой сети помогут создать системы помощи водителю, которые контролируют отвлечение внимания, а также разработать системы, управляемые мозгом — как для обычного, так и для автономного вождения.

Это исследование — фундамент для развития технологий управления локомоцией насекомых-киборгов. В будущем предложенную систему беспроводного управления можно улучшить и использовать как платформу для исследований. Также на основе этой системы могут быть созданы беспроводные рюкзаки для разных насекомых.

02.09.2024


Подписаться в Telegram



Хайтек

Казанские физики нашли способ прогнозировать вязкость нефти
Казанские физики нашли способ прогнозировать вязкость нефти

Учёные Института физики Казанского федеральног...

AP: Архитектура diffraction casting вдохнет жизнь в оптические вычисления
AP: Архитектура diffraction casting вдохнет жизнь в оптические вычисления

Для работы искусственного интеллекта и др...

Учёные СПбГЭТУ «ЛЭТИ» усовершенствовали робота-художника
Учёные СПбГЭТУ «ЛЭТИ» усовершенствовали робота-художника

Учёные разработали новые алгоритмы, которые по...

Light: Science & Application: Открытие поможет применять волоконные лазеры
Light: Science & Application: Открытие поможет применять волоконные лазеры

Сложные системы, такие как климатические,...

Advanced Science: На основе зубной пасты создан съедобный транзистор
Advanced Science: На основе зубной пасты создан съедобный транзистор

Транзистор на основе зубной пасты создала...

APL Materials: Ученые впервые оценили тепловые эффекты в спинтронике
APL Materials: Ученые впервые оценили тепловые эффекты в спинтронике

Спинтроника охватывает устройства, которые исп...

В СПбГУ открыли новый вид нековалентной связи в «чистом виде»
В СПбГУ открыли новый вид нековалентной связи в «чистом виде»

Химики Санкт-Петербургского государственного у...

Химики СПбГУ и ТГУ подобрали «ключ» к иону-«замку»
Химики СПбГУ и ТГУ подобрали «ключ» к иону-«замку»

Учёные из Санкт-Петербургского государств...

В ТПУ создали мембраны из отходов 3D-печати для химпрома и биомедицины
В ТПУ создали мембраны из отходов 3D-печати для химпрома и биомедицины

Учёные Томского политехнического университета ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Резиденты ИНТЦ СПбГУ «Невская дельта» создадут 7,4+ тысячи рабочих мест
Резиденты ИНТЦ СПбГУ «Невская дельта» создадут 7,4+ тысячи рабочих мест
APJO: Сканирование сетчатки поможет оценить сердечно-сосудистый риск
APJO: Сканирование сетчатки поможет оценить сердечно-сосудистый риск
Cancer Letters: Анализ крови улучшает диагностику рака поджелудочной железы
Cancer Letters: Анализ крови улучшает диагностику рака поджелудочной железы
Cell Press: Раскрыта роль гамма-дельта Т-клеток в иммунологии рака
Cell Press: Раскрыта роль гамма-дельта Т-клеток в иммунологии рака
QRA&M: Ученые предлагают альтернативу нынешней экономической системе
QRA&M: Ученые предлагают альтернативу нынешней экономической системе
Глава Минпромторга РФ узнал об импортозамещении Ансата на Дне машиностроителя
Глава Минпромторга РФ узнал об импортозамещении Ансата на Дне машиностроителя
A&D: Болезнь Альцгеймера развивается в каждом отдельном случае уникально
A&D: Болезнь Альцгеймера развивается в каждом отдельном случае уникально
Nature: Тартессийцы были умелыми строителями
Nature: Тартессийцы были умелыми строителями
Nature Chemistry: Новый катализатор производит метан с помощью электричества
Nature Chemistry: Новый катализатор производит метан с помощью электричества
Nature Astronomy: Открытие помогает понять, как возникла Солнечная система
Nature Astronomy: Открытие помогает понять, как возникла Солнечная система
Казанские физики нашли способ прогнозировать вязкость нефти
Казанские физики нашли способ прогнозировать вязкость нефти
В МИФИ придумали, как создать более чувствительные датчики магнитного поля
В МИФИ придумали, как создать более чувствительные датчики магнитного поля
ВОЗ ошибается. Ждать ли в России вирус Марбург?
ВОЗ ошибается. Ждать ли в России вирус Марбург?
RSC Sustainability: Для производства фумаровой кислоты начнут применять выбросы
RSC Sustainability: Для производства фумаровой кислоты начнут применять выбросы
Science: Ученые создают глобальные карты коронального магнитного поля
Science: Ученые создают глобальные карты коронального магнитного поля

Новости компаний, релизы

Школьников зовут на олимпиаду по ядерным технологиям и квантовой физике
В СПбГУ откроется выставка «Наука в лицах»
От Беларуси до Бразилии. О проектных стажировках Сеченовского Университета
Уникальный онлайн-курс по истории атомной отрасли создан в ядерном университете МИФИ
Инженерный центр для дошкольников