B.Bu. [ Klix.ba ]

ISTRAŽIVANJE

Kiborg bubašvabe otkrivaju preživjele u ruševinama

Naučnici su pretvorili bubašvabe u kiborge, dajući im supermoći za navigaciju. Spljoštena tijela bubašvaba mogu da uđu na mjesta na koja nijedan čovjek ne može, a da ne ostave trag. Oni jedu skoro sve, i gotovo da su neuništivi.

Ove osobine ih čine savršenim oruđem za operacije traganja i spasavanja, kao i za sumnjive aplikacije, poput nadzora. Zbog toga je tim sa Univerziteta u Osaki u Japanu i Univerziteta Diponegoro u Indoneziji odlučio da bi kiborzi bubašvabe bile dobra ideja.

Koncept uključuje kombinovanje najboljeg iz oba svijeta: organske anatomije bubašvaba, fino podešene kroz milione godina evolucije za navigaciju u malim prostorima i neprijateljskim okruženjima, vođene do ciljane izabrane destinacije putem elektronskih podsticaja iz minijaturnog visokotehnološkog ranca na njihovim leđima.

„Stvaranje funkcionalnog robota u malom obimu je izazov; željeli smo da zaobiđemo ovu prepreku tako što bismo stvari učinili jednostavnim”, objašnjava Mohamed Arijanto, glavni autor istraživanja objavljenog u Soft Robotic, mašinski inženjer sa Univerziteta Diponegoro.

„Jednostavnim pričvršćivanjem elektronskih uređaja na insekte, možemo da izbegnemo sitne izazove robotskog inženjerstva i fokusiramo se na postizanje naših ciljeva. Budimo iskreni: čak i najnapredniji roboti su prilično nervozni kada je u pitanju kretanje. Postoji nivo detalja u kretanju životinja koji ni naši najbolji automati nisu počeli da primjenjuju. To postaje posebno očigledno kada je u pitanju vertikalna navigacija: kao što mnogi obožavaoci naučne fantastike znaju, mnogi roboti se lako mogu pobijediti jednostavnim stepeništem. Bubašvaba, s druge strane, može da se penje na zidove, preskače prepreke, prodire u cijevi, pa čak i toleriše okruženja sa niskim sadržajem kiseonika”, kaže Arijanto.

Navigacijski sistem za insekte
Umjesto da počne od nule, tim je želio da vidi da li bi na šišteće bubašvabe sa Madagaskara (Gromphadorhina portentosa) mogli da se montiraju senzori koji detektuju kretanje, prepreke, vlažnost, temperaturu i druge podatke, kao i elektrode i antene na tijelo koje bi mogle da se koriste za navođenje insekta.

Čitav sistem se naziva „biohibridni navigacijski sistem zasnovan na ponašanju (BIOBBN)” i zasnovan je na programiranju za dostizanje postavljene lokacije uz izbjegavanje svih prepreka koje se pojave na putu.

BIOBBN ima dva algoritma za navigaciju: jedan za jednostavna okruženja i drugi za složenije situacije.

„Prvi navigacioni sistem je morao da koristi glomazniji i teži elektronski ranac, dok je drugom bio potreban kompaktniji, lakši da bi se prilagodio složenoj navigaciji terena”, pišu autori.

Oni su testirali bio-hakovane bubašvabe na stazi sa preprekama posutoj pijeskom, kamenjem i drvetom. Komande za navigaciju su korišćene štedljivo da bi se osiguralo da kiborg sam postigne svoj cilj. Životinjama je, uglavnom, bilo dozvoljeno da nađu svoj put, izbjegavajući ili savlađujući prepreke i ispravljajući se kada bi stvari krenule naopako.

„Ovaj algoritam je za navigaciju oko i preko prepreka koristio prirodno ponašanje bubašvaba, kao što je praćenje zida i penjanje”, pišu autori.

Drugi komplikovaniji scenario je zahtijevao više vremena zbog povećanog broja prepreka pri penjanju.

Insekti spasioci
Autori se nadaju da bi ovi roboti za bube mogli da se koriste za inspekciju opasnih ruševina koji ostaju nakon rata i prirodne katastrofe, pa čak i za otkrivanje preživjelih ili spasilaca u nevolji. Oni mogu da šalju podatke o mjestima koja nisu pogodna za ljude: uske cijevi zgrada, duboki tuneli pod zemljom i osjetljiva mjesta kulturnog nasljeđa.

Tim je, takođe, primijetio potencijalnu upotrebu bubašvaba u nadzoru, što je daleko alarmantniji zadatak.

„Vjerujem da naši kiborg insekti mogu postići ciljeve sa manje napora i snage od čisto mehaničkih robota”, kaže inženjer mokre robotike Keizuke Morišima sa Univerziteta u Osaki.

Mokra robotika (wet robotics) je oblast robotike koja se bavi razvojem robota koji funkcionišu u vodenīm i vlažnim okruženjima. Ovi roboti su dizajnirani da rade u tečnostima, bilo da su u pitanju okeani, rijeke, laboratorijski mediji ili čak tjelesne tečnosti.

„Naš autonomni biohibridni navigacioni sistem prevazilazi izazove sa kojima su se roboti tradicionalno suočavali, kao što je oporavak od pada. To je ono što je potrebno za izlazak izvan laboratorije i u realne životne scenarije”, zaključuje Morišima.