イナゴの耳を使ったロボットの「耳」

テルアビブ大学で開発されているロボットは、自然のセンサー、つまり死んだイナゴの耳のおかげで、電気信号を「聞く」ことができます。

これまでのところ、イナゴ耳ロボットによって可能になる呼び出しと応答は基本的なものです。研究者が拍手すると、イナゴの耳が音を記録し、ロボットが前進します。研究が2回拍手すると、ロボットは後方に移動します。

しかし、プロジェクトの主任研究員であり、Iby and Aladar Fleischman工学部の教授であるベン・M・マオズ博士によると、ロボットプラットフォームと生物学的要素を組み合わせたデモンストレーションは、新しいアプリケーションのエキサイティングなセットへの扉を開きます。とサゴル神経科学学校。

「今日、動物センサーを使用するあらゆる種類のタスクを想像することができます。たとえば、薬物や爆発物の匂いを嗅ぐなど、そのようなロボットに置き換えることができます」と、モアズ博士は Tech Briefsに語りました。 。

調査結果は、Sensors 誌に掲載されました。 。

ローカストイヤーオンチップの外観

マイクロ流体チップは、カスタム設計された吸引電極に接続します。チップの内側に収容されているイナゴの聴覚神経は、記録する前に吸引電極に引き込まれます。 「ear-on-a-chipはセンサーとして機能し、音に反応します。

カスタマイズされたチップと吸引電極に加えて、ロボットプラットフォームには、信号増幅器とコントローラーおよび信号プロセッサーシステム（CSPS）が含まれています。

イヤーオンチップは、酸素と食物を臓器に供給することで耳を生かし、電気信号をイナゴの耳から取り出して増幅し、ロボットに送信できるようにします。

ローカストの専門家であるアミール・アヤリ教授（動物学部）と音響の専門家であるヨッシ・ヨベル教授（サゴル神経科学部）とともに、マオズ博士はロボットの電子マイクを死んだ昆虫の耳に交換しました。

耳は環境からの信号、この場合は空気中の振動を検出します。次に、特別なチップが昆虫の入力をロボットの入力に変換します。

マオズ博士によると、この種の成果（技術システムを生物学的システムに置き換えること）により、感度とエネルギー効率が向上するという。

「生物学的システムは、電子システムと比較してごくわずかなエネルギーしか消費しません。それらは小型であるため、非常に経済的で効率的です」と、Maozは3月にと述べました。 。

Tech Briefs とのQ＆A 以下に、マオズ博士は、自然から真に取り入れたテクノロジーで彼が想像する未来の種類について説明します。

技術概要 ：この成果の重要性は何ですか？

博士ベン・M・マオズ ：この作業の重要性は、生物学的要素をロボットプラットフォームと統合できるという概念実証を示すことです。具体的には、音の入力となる聴覚システムを使ってロボットをナビゲートできることを示します。

ここではサウンドシステムについて説明しますが、より多くのアプリケーションへの扉が開かれます。

「Smellicopter」の飛行を見る

Tech Briefs TVビデオは、ワシントン大学のチームがライブの蛾アンテナをドローンに追加した方法を示しています。

技術概要 ：酸素と食料の供給を必要とするシステムを構築するつもりですか？それとも、イナゴの耳を模倣して同等のハードウェアを構築しようとしていますか？

博士マオズ ：この問題は、プロジェクトの主な課題の1つです。私たちは、イナゴの耳を生かし続けるために、一定の酸素と栄養素をイナゴの耳に与える洗練されたデバイスを設計する必要がありました。

技術概要 ：栄養素を更新する必要がありますか？どのくらいの頻度ですか？

博士マオズ ：はい、新鮮な栄養素を耳に与える必要があります。 4〜6時間後に手動で行うか、継続的に行うことができる灌流システムを使用して行うことができます。

技術概要 ：このシステムはどのように見えますか？

博士マオズ ：このデバイスは、耳を空気に近づけるための特別なチャネルとホルダーを備えた「マイクロ流体チップ」ですが、内部には、耳に必要な栄養素を供給する特別な液体があります。

技術概要 ：イナゴを使うようになったきっかけは何ですか？

博士マオズ ：音の専門家であるヨッシ・ヨーベル教授とイナゴの専門家であるアミール・アヤリ教授と一緒に仕事をすることができて幸運でした。そこで、イナゴが持つ優れた聴覚能力に加えて、これから始めることにしました。

技術概要 ：イナゴのアプリケーションはもっとデモンストレーションですか？そのような検出器を備えたロボットで何ができるでしょうか？

博士マオズ ：プロジェクトは非常に野心的だったので、電子センサー（この場合はマイク）と比較して比較的「簡単」な感覚を統合することから始めたいと思いました。コンセプトが実際に機能していることがわかったので、今日のテクノロジーで作成するのがはるかに難しい他のセンシング機能（匂いなど）に取り組んでいます。

技術概要 ：「Smellicopters」のように、テクノロジーがより生物学的になる未来を想像していますか？より多くの生物学的技術を採用することの利点は何ですか？

博士マオズ ：何百万年もの進化により、今日のテクノロジーでは模倣できない、小型で高感度かつ効率的なセンサーを作成することができました。したがって、これらの驚くべきセンシング機能を使用して、ロボットプラットフォームと統合したいと考えています。

技術概要 ：次のテストは何ですか？ローカストアプリケーションを改良することですか、それとも生物の種類を使って新しいアイデアを試すことですか？

博士マオズ ：私たちは現在、さまざまな昆虫のセンサーの配列である「すべての世界の最高」を統合することを考えています。これには、複数の有機体の1つの感覚での作業、または異なる有機体からの複数のセンサーの操作が含まれます。論文を発表した後、私たちが現在探しているクレイジーで興味深いアイデアやアプリケーションについて、多くの人から連絡がありました。

何かアイデアはありますか？テクノロジーに対するより生物学的な見方についてどう思いますか？以下で質問やコメントを共有してください。