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由康涅狄格大學的研究人員開發的微型神經控制器可以提供更精確的微型生物機器人操作，例如那些在「機器人」蟑螂上進行測試的可能用於倒塌建築物內的搜救任務。
由康涅狄格大學的研究人員創建的一個微小的神經控制器可以提供對未來生物機器人的更精確控制，例如已經在倒塌建築物內進行搜尋和救援任務測試的機器人蟑螂。
在過去的十年中，科學家們花費了大量時間探索將活昆蟲束縛到微型計算機硬件的方法，以便他們可以操縱昆蟲的運動。美國國防部，搜救隊和其他組織對此類可能性感興趣。
成功有限，並且仍然存在許多技術挑戰。這主要是由於在如此小規模的情況下構建機器人系統的巨大困難以及將電子硬件與昆蟲的生物神經組織接合以啟動運動的挑戰。
在康涅狄格州開發的神經控制器微電路是一個微型電子「背包」的一部分，它可以連接到昆蟲上，其電線連接到昆蟲的觸角。通過向昆蟲的左或右天線葉中的神經組織發送輕微的電荷，操作員可以誘使昆蟲認為它已經檢測到障礙物，導致它向另一個方向移動。發送到右天線的電荷使蟑螂向左移動。同樣，左側天線的電荷使其向右移動。
雖然類似的昆蟲控制系統已經存在，但是UConn控制器的獨特之處在於操作員可以使用四通道微電路刺激昆蟲的天線波瓣的程度。該系統還提供昆蟲對刺激的神經肌肉反應的實時反饋。這種細節水平使得監控和控制運動變得更加容易，這是微型機器人昆蟲社區長期追求的優勢。
「使用昆蟲作為小型機器人的平台，從搜尋和救援到國防都有很多有用的應用，」UConn的電氣和計算機工程助理教授Abhishek Dutta說道，他與一名本科研究員一起開發了該電路。在他的實驗室里，Evan Faulkner。「我們相信我們的微電路提供了更複雜和可靠的控制系統，使我們更接近現實世界的技術實施。」
控制器的值以UConn設備內部的高級9軸慣性測量單元的形式出現，該單元跟蹤昆蟲的線性和旋轉加速度，識別其羅盤方向，並檢測該生物周圍的環境溫度。科學家說，後一個特徵非常重要，因為測試表明環境溫度會影響一些昆蟲宿主的表現。
微電路收集的信息通過設備上的微型藍牙天線傳輸給操作員。普通手機可以很容易地檢測到信號。當昆蟲的前進，加速和其他數據進入時，操作員可以推斷昆蟲的軌跡，相應地調整天線刺激，遠程向昆蟲發送適當的電脈沖，並將其轉向所需的方向。
為了測試新的控制器，控制系統優化和網路物理系統專家Dutta將設備連接到他實驗室中的馬達加斯加嘶嘶聲蟑螂。測試表明，當右側天線波瓣被刺激時，蟑螂向左移動，當左側天線波瓣接收到小電荷時，蟑螂向右移動。
研究人員注意到的一個有趣的消息是，在初始刺激後，蟑螂在人工刺激下的左右運動強度下降。因此，如果蟑螂在第一個電子脈衝擊中其正確的天線波瓣後向左轉，那麼左轉向不太明顯，每個後續脈沖到該波瓣。
此外，杜塔和福克納計劃進行額外的研究以改進系統。這項研究將在費城的認知計算神經科學會議上公布。
有了這項技術，以後看見蟑螂會不會覺得有點小可愛呢？