Насекомые-киборги представляют собой удивительную научно-техническую разработку, которая открывает новые перспективы в области мобильных и эффективных устройств. Эти гибридные роботы-насекомые используют электрические стимулы для управления движением, и исследователи смогли добиться значительного прогресса в этой области. Однако, прежде чем эта технология станет широко применяемой, необходимо решить некоторые сложности, связанные с различиями в нервной и мышечной системах разных видов насекомых.
Недавнее исследование, проведенное международной группой ученых и опубликованное в журнале eLife, сфокусировалось на изучении взаимосвязи между электрической стимуляцией мышц ног палочников и результирующим крутящим моментом, который обеспечивает движение ноги. Исследователи сосредоточились на трех ключевых мышцах, отвечающих за различные аспекты движения насекомых.
В ходе экспериментов, проведенных в лаборатории профессоров Фолькера Дюрра и Йозефа Шмитца в Университете Билефельда, тела палочников были закреплены, а одна из трех мышц ног была стимулирована электрическими импульсами для воссоздания ходьбы. Результаты экспериментов позволили ученым создать модель, способную предсказывать крутящий момент, порождаемый различными схемами электрической стимуляции мышц. Они также обнаружили линейную зависимость между продолжительностью стимуляции и создаваемым крутящим моментом, что означает возможность предсказания силы, просто анализируя длительность электрического импульса.
Эти открытия имеют важное значение для усовершенствования двигательного управления насекомыми-киборгами. Используя всего лишь несколько измерений, ученые смогут адаптировать стимуляцию для каждого отдельного насекомого, что повысит эффективность и точность движений роботов. Такие улучшения могут привести к разработке более эффективных и гибких роботов-насекомых, которые могут использоваться в различных областях, включая поисково-спасательные операции, исследования и даже в медицине.
Источник:
Дай Оваки и др., Иерархическая модель внешнего электрического управления насекомым с учетом индивидуальных изменений свойств мышечной силы (Dai Owaki et al, A hierarchical model for external electrical control of an insect, accounting for inter-individual variation of muscle force properties), eLife (2023). DOI: 10.7554/eLife.85275
Благодарю за чтение! Если понравилась статья, то предлагаю подписаться, будет ещё много таких. Есть мысли по предмету статьи и не только - приглашаю в комментарии. Также, если интересно, можете ознакомиться со страницами нашего проекта на других платформах, ссылки найдёте в описании канала. Кроме того, у меня есть страница на сервисе поддержки авторов Бусти, просто сообщаю, поддержка - дело добровольное, ссылка так же в описании канала.
