Японские специалисты посадили за «штурвал» двухколесного робота бабочку-шелкопряда. Разработка стала первым шагом на пути создания автоматизированных устройств, действующих на основе алгоритмов поведения животных.
Об этом говорится в статье, опубликованной инженерами из Токийского университета в журнале Bioinspiration and Biomimetics.
В последнее время ученые по всему миру пытаются интегрировать биологические алгоритмы в программное обеспечение роботов, чтобы сделать их более совершенными и автономными. В частности, подобные биороботы могли бы оказаться полезными при поиске источников запаха, например, пятен загрязняющих веществ и протечек.
Начать разработку такого устройства авторы статьи решили с расшифровки алгоритмов работы мозга бабочек-шелкопрядов. Самцы этих насекомых могут на большом расстоянии улавливать феромоны особей противоположного пола и затем находить по ним партнера. Добравшись до самки, самцы шелкопрядов танцуют вокруг нее особый танец, передвигаясь кругами и зигзагами.
Этими особенностями поведения бабочек и воспользовались инженеры. Они создали особого двухколесного робота, передвижениями которого можно управлять прокручиванием шарика из полистирола. На этот шарик ученые и сажали насекомое. В другом конце садка, продуваемого потоком воздуха, помещался лоток с феромоном.
Бабочки перебирали ногами и крутили шарик, в результате чего устройство двигалось в нужную сторону. Затем инженеры усложнили задание, сделав работу моторов неравномерной, так что робот смещался по ходу движения вправо или влево. Оказалось, что все 40 бабочек, участвовавших в эксперименте, смогли скорректировать свое поведение и, несмотря на погрешность устройства, всё равно направляли его по требуемой траектории.
«Лучший способ понять адаптивные возможности насекомых – это заставить их действовать в экстраординарных ситуациях», -- рассказал Нориясу Андо, руководитель проекта. Ученые надеются, что их наблюдения помогут расшифровать работу нервной системы бабочек вплоть до отдельных нейронов. Это поможет усовершенствовать работу полупроводниковых датчиков, которые в настоящее время значительно уступают по своим свойствам органам чувств насекомых.
