“小强”华丽转身 新加坡工程师赋予新使命:到灾难废墟寻找生还者

42天前     792
“小强”华丽转身 新加坡工程师赋予新使命:到灾难废墟寻找生还者

背着机器的马达加斯加的发声蟑螂。(海峡时报)

作者 侯佩瑜

人喊打的“小强”终于咸鱼翻身了,南洋理工大学的工程师赋予它们一个新使命: 到灾难废墟寻找生还者!

蟑螂无孔不入,无所不在。新加坡的工程师们正在运用蟑螂这种天生特性,让它们成为灾难救援团队的盟友。

不过,不是所有蟑螂都能肩负这个任重而道远的使命。

有幸被选中的是来自马达加斯加的发声蟑螂(Madagascar hissing cockroach)。它们是世界上体形最大、叫声最响亮的蟑螂种类,成虫可以长到5.1厘米至7.6厘米,比本地的蟑螂大两厘米。

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马达加斯加发声蟑螂长得比一般蟑螂没那么讨人厌?(海峡时报)

工程师就是看中它们的体型够大,约23克重的它,可背上重5.5克的“背包”,该“背包”由多个传感器组成,包括可以探测二氧化碳等气体存在的传感器。

这个“蟑螂机器人”还携带一个小型红外摄像头,可以通过采集温度特征来探测生命。

另外,“背包”里有微电脑,能向蟑螂的神经肌肉部位发送信号,让搜救员控制它的行动。

这个想法是在灾难现场释放一群蟑螂,协助寻找生存者,再通过背部的芯片通知救援队生存者的位置,让搜救团队能准确地找到生还者。

该团队通过使用人类探测算法而发现,蟑螂或甲虫机器人能以87%的准确率分别人类与非人类。

团队估计,约5平方公里的搜救区域内(约一个圣淘沙的面积),只需要约500只这样的蟑螂。

马达加斯加的发声蟑螂是真正打不死的小强,据报道它们能够承受比人类多10倍的辐射,即使没有头部,它们也能存活7天,因为它们可以通过身体两侧的气门呼吸。

南大机械与宇航工程学院的实验室里,目前以容器养著100到200只马达加斯加发声蟑螂。

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马达加斯加的发声蟑螂会发出“嘶嘶”的叫声,不是害虫,它不会飞,因此被一些人当宠物饲养。此外,它们的家庭结构紧密,父母会与子女长时间保持亲密接触。(海峡时报)

容器中的湿度和温度是根据它们的自然栖息地量身定制的。这些蟑螂是进口来的,只需四个月就能长到成年大小。

在最新的样版中,研究小组首先用二氧化碳麻醉昆虫,然后小心地把蟑螂背上的蜡刮掉,再将两个电极和一个微芯片被连接到它的背面。

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研究员在蟑螂背上或尾须上插入电极。(海峡时报)

几分钟后,蟑螂恢复了意识,开始四处乱窜。

这项研究正处于研发阶段,工程师们正在努力优化芯片和传感器,以及大规模制造和在蟑螂背上安装这些芯片。

与机器人相比,蟑螂机器人的价格低廉且可大规模生产,而且它们移动时无需很多电量,因为活的生物可以在没有持续控制和指令的情况下独立移动和避开障碍物。

研究团队希望能结合太阳能电池和生物燃料电池,来给蟑螂背包的电池充电,从而延长运行时间。

团队预计,这些蟑螂机器人将在五年后投入运作。

南大机械与宇航工程学院助理教授佐藤隆(Hirotaka Sato)的团队在2017年起进行这个研究,由内政科技局和私人工程公司 Klass Engineering and Solutions 合作进行。

这位来自日本的专家说,2011年3月11日,日本东北九级大地震引发海啸,新加坡是第一个向日本派遣救援队的国家。

“同年,我被聘请成为南大助理教授,在南大的支持下,我开始了我的半机器人(cyborg robot)研究。”

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佐藤隆教授(前排右一)和他的研究团队。(海峡时报)

内政科技局(HTX)自动化和无人系统专业研究中心机器人副署长王佳兴表示,搜救队必须在困难的情况下与时间赛跑寻找幸存者。

“由于一直在移动,耗电量高,即使是最先进的微型机器人也无法持续长的时间的救援行动。部署一组蟑螂机器人(或半机器人)团队,它们可以在狭小的空间中穿行,这些空间可能很危险,人类无法进入,这将保护好我们的前线救援人员,并提高救援团队行动的敏捷性和效率。”

目前,内政科技局也在开发一只形态像狗的四脚机器人Rover-X,它能在崎岖不平的地势行走,在危险环境中执行搜救任务。

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李显龙总理(粉红衣者)2019年向内政科技局人员了解四脚机器人Rover-X的运作。(联合早报)

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