נחילי חרקי-סייבורג הינם העתיד של משימות ההצלה

This post is also available in: English (אנגלית)

מדענים מציגים חרקי-סייבורג כפתרון למגבלות איתם מתמודדים רובוטים מסורתיים כשהם צריכים לנווט כחלק מנחיל.

מחקר חדש משלב חרקים חיים עם בקרי אלקטרוניקה מיניאטוריים המאפשרים בקרה ניתנת לתכנות, פתרון שצפוי לטפל במגבלות הקיימות ולהציג אלגוריתם בקרה חדש המותאם להתנהגות של נחילים. צוות המחקר טוען כי טכנולוגיה זו תאפשר שימוש יעיל בנחילי רובוטים במשימות חיפוש והצלה.

על פי Techxplore, החוקרים מסבירים כי לחרקי-סייבורג יש יתרונות רבים, כמו יעילות אנרגטית ויכולת הסתגלות לאזורים מורכבים. המדענים מרכבים בקרי אלקטרוניקה מיניאטוריים עם מערכות חושיות מתוחכמות על החרקים החיים, מה שמאפשר להם מודעות ותגובה מהירה לסביבתם, והיכולת לזהות ולהימנע ממכשולים ביעילות.

יתר על כן, מחקר זה מטפל בבעיית הניווט של סייבורגים רבים, וממנף את היתרונות של מערכת רב-תכליתית, הכוללים עמידות בפני תקלות ופתרון בעיות מבוזר.

כדי לבחון את הרעיון המהפכני הזה, החוקרים הרכיבו "תרמילים" על מקקי מדגסקר שאפשרו שליטה מרחוק דרך מחשב מרכזי. התרמילים העבירו פקודות באמצעות אלקטרודות שהונחו ליד איברי החישה של החרקים, והנחו אותם לנוע בכיוונים מסוימים.

עם זאת, שליטה בחרקי-סייבורג קשה במיוחד במצבים בהם עלולי להיווצר סיבוכים בתוך הנחיל עצמו. כדי לפתור בעיה זו, המדענים יצרו אלגוריתם בקרה ייחודי בהשראת קבוצות תיירים (tour group-inspired) המשתמש בנטיות הביולוגיות של החרקים תוך הבטחת ניווט נחיל יעיל.

ההמצאה הזאת נבדקה באמצעות עשרה ניסויים  בהם 20 חרקי-סייבורג ("מנהיג" אחד ו-19 "עוקבים") נדרשו לנווט בשדה חול עם גבעות וסלעים. אלגוריתם בקרת ה-TGI רתם את יכולת ההסתגלות האינהרנטית של החרקים ומיטב את תגובתם לסביבות מגוונות תוך מזעור הצורך בסימולציות חשמליות תכופות והארכת זמן פעולת המערכת.

החוקרים טוענים כי ביזור המערכת מבטיח יכולת הרחבה לנחילים גדולים יותר, שכן כל סייבורג יכול לקבל החלטות על בסיס מידע מקומי. הבדיקות הראו כי פתרונות אלה מציעים דיוק ברמת הסנטימטר ותיקון שגיאות משמעותי, ובכך משפרים את הכדאיות המעשית של אסטרטגיית הבקרה.

צוות המחקר הגיע למסקנה כי חדשנות זו יכולה לשמש כדי לסייע במבצעי חיפוש והצלה שלאחר אסון טבע או כדי לאסוף נתוני סביבה על פני שטח רחב יותר.