Новости

Игра «змейка» в реальной жизни: ученые установили контроль над движениями живого существа

Ученые из Университета Торонто (Канада) превратили нематоду (Caenorhabditis elegans) в контролируемого живого мягкого микроробота и назвали ее RoboWorm.

Исследование опубликовано в журнале Science Robotics.

Животные служат вечным источником вдохновения для разработки роботов. Благодаря эволюции на протяжении миллионов лет животные развили замысловатые структуры тела, эффективные цепи передачи энергии и передовые системы управления движением, которые превосходят любые искусственные машины. В отличие от большинства роботов, животные демонстрируют превосходную адаптацию к окружающей среде и разносторонние модели движений. Именно на основании животных моделей создаются прыгающие, плавающие, шагающие и летающие роботы.

Парализовав червя, исследователи прервали сенсомоторную программу, отвечающую за двигательную систему животного, и заменили функции его первичных сенсорных нейронов, интернейронов и мотонейронов на функции роботизированных методов, включая обработку изображений (для отслеживания и распознавания положения тела червя) и автоматическое управление движением.

Проанализировав движения червей, исследователи обнаружили, что силу тяги для ползания червя определяет разность фаз между формой тела и распределением мышечной активности. На парализованного червя воздействовали лазером, воспроизводя ту же разность фаз, вызывая мышечные оптогенетические возбуждения.

Фото: Xianke Dong et al.

Таким образом удалось имитировать естественные поведенческие мотивы, а затем провести червя через лабиринт. Система управления с обратной связью позволила парализованному червю «ощущать пространство», что помогло ему пробраться к месту назначения через препятствия.

«Эта способность выходит за рамки естественных возможностей червей, и она обеспечивает интересные потенциальные применения робочервя — например, точный перенос микрочастиц в биосовместимой среде», — отметили исследователи.

«Наш комплексный подход заполнил пробел между биологической сенсомоторной системой и инженерным управлением движением и превратил живую C. elegans в управляемого биогибридного робота микрометрового размера», — заключили авторы работы.

Инженеры разработали микросхему для управления тараканами

В США создали саранчу-киборга для обнаружения взрывчатых веществ

Читайте также
Обнаружена способность кошек подражать действиям человека
Обнаружена способность кошек подражать действиям человека
Кошки следят за людьми и учатся у них.
Ученые сняли, как передвигаются тихоходки
Ученые сняли, как передвигаются тихоходки
И это невероятно мило.