▲由美国康涅狄格大学研究人员开发的一个微型神经控制器，可以更为精确地操控微型仿生机，提供更精确的微型生物机器人操作，比如那些应用在“半机械”蟑螂身上的控制器，它们可用于在坍塌的建筑内进行搜索和救援。
当地时间9月6日，美国康涅狄格大学(University of Connecticut)的研究人员再费城举行的认知计算神经科学会议上公布了一项新研究，他们发明了一种可以更精确地控制生物机器人——比如在倒塌的建筑物内进行搜索和救援的半机械蟑螂——的微小神经控制器。
在过去十年的大部分时间里，科学家们都在探索将微型计算机硬件绑定在昆虫身上，以达到操控昆虫运动的目的，美国国防部、搜救队和其他机构对此都非常感兴趣。但要实现这一想法并非易事，这其中存在着许多的技术挑战。因为在如此小的范围内构建机器人系统，将电子硬件与昆虫的神经组织相连接以激发其运动是十分困难的。
在康涅狄格大学开发的神经控制微电路是微型电子“背包”的一部分，它可以附着在昆虫身上，其天线与昆虫的触角神经叶相连。通过向左侧或右侧触角神经叶传送少量电荷，可以使昆虫以为自己遇到了障碍物，从而向另一个方向移动。向右边触角传送电荷会使蟑螂向左移动，相应的，向左边触角传送电荷使其向右侧移动。
虽然类似的昆虫操控系统已经存在，但此次研究开发的控制器的独特之处是，操作者可以利用四通道微电路来精准刺激昆虫的触角神经叶，该系统还能提供昆虫的神经-肌肉对刺激做出反应的实时反馈。这一水平的细节使得监测和控制都变得更加容易，这在微型机器人昆虫领域中是一个广受欢迎的优势。
康涅狄格大学电子与计算机工程助理教授Abhishek Dutta说：“将昆虫作为小型机器人的载体，可以大量应用于从搜救到国防等不同领域。”Abhishek Dutta与其实验室的一名本科生Evan Faulkner共同开发了这一装置，他说：“我们相信，这种微电路提供了一个更复杂、更可靠的控制系统，将这种技术应用于现实生活又近了一步。”
该控制器的价值体现在一个高级的9轴惯性测量装置上，它可以追踪昆虫的线性和旋转加速度，识别昆虫的朝向，并探测周围环境的温度。科学家们认为最后一种特征非常重要，因为有研究表明环境温度会影响某些昆虫宿主的行为表现。
设备上的一个微型蓝牙天线会把微电路收集到的信息传输给操作员，一般的手机就可以检测到该信号。根据昆虫的朝向、加速度和其他数据，操作者可以推断出昆虫的运动轨迹，对刺激做出相应的调整，将适当的电子脉冲发送到昆虫身上，进而遥控其运动方向。
在测试控制器的过程中，研究人员发现在最开始的刺激之后，蟑螂回应人工刺激向左或向右移动的强度减弱了。也就是说，当第一个电子脉冲到达右侧触角后，蟑螂立即向左移动，但随后每次向对右侧触角发送电子脉冲，蟑螂向左移动都不再那么果断。Dutta和Faulkner正在通过更多的研究来完善这个系统。
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编译：灯丝
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