新日科研人员在虫群机器人技术领域取得重大突破，助力搜救、基础设施检查等任务

近日，新加坡南洋理工大学以及日本大阪大学、日本广岛大学的科研人员在虫群机器人技术领域取得重大突破，开发了一种先进的虫群导航算法，可实现对半机械昆虫群的控制。凭借这一技术，人类可利用昆虫的爬行能力，开展基础设施检查、废墟搜救等任务。相关研究成果1月6日发表于《自然·通讯》。

半机械昆虫（Cyborg insects）是在活体昆虫身上装配微小电子设备，如光学传感器、红外摄像机、电池和通信天线，进而远程控制其行动，以完成特定的检查、搜救等任务。昆虫具有一定运动能力，因此与传统机器人相比，半机械昆虫能耗显著降低。在方向指引上，只需施加微小的电，就能产生特定刺激，从而引导昆虫朝特定方向前进。当与虫群控制算法相结合时，昆虫移动需求可减少约50%。昆虫的本能会使它们在复杂地形中前进，并对环境变化做出快速反应，独立地穿越障碍物。

在最新研究中，科研人员在马达加斯加发声蟑螂背上安装轻型电路板、传感器和可充电电池，形成自主导航系统，帮助它们在所处环境中穿行，也给它们朝目标行进的提示。研究显示，通过算法指定的昆虫领队能够通知其他昆虫目的地方向，并协调引导整个虫群的移动。实验结果显示，新虫群算法能让半机械昆虫移动更自由，降低了被障碍物卡住的风险，附近的半机械昆虫也能帮助解救被卡住或翻仰的昆虫。科研人员佐藤隆说：“要开展搜索和检查行动，必须高效地勘测大片区域，而且往往要穿越充满挑战和障碍的地形。一旦半机械昆虫背上的传感器探测到目标，如搜救任务中的人类或基础设施中的结构缺陷，它们就能通过无线方式向控制系统发出警报。”

这项技术有望在搜救任务、基础设施检查和环境监测中发挥重要作用，弥补传统机器人无法在复杂或狭窄空间作业的不足。