生物與機器的結(jié)合：科學(xué)家研制出由蘑菇控制的機器人

IT之家 9 月 4 日消息，科學(xué)家們成功研制了一種由蘑菇控制的機器人，這種生物混合機器人有望在農(nóng)業(yè)、海洋探索等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

這種由蘑菇控制的機器人由美國康奈爾大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊研制，能夠通過蘑菇產(chǎn)生的電信號感知周圍環(huán)境并做出響應(yīng)。它們與普通機器人的最大不同在于，其控制系統(tǒng)由一種活體生物 —— 杏鮑菇組成。研究人員將杏鮑菇的菌絲體植入機器人的硬件中，從而使機器人能夠利用蘑菇產(chǎn)生的電信號和對光的敏感性來感知和響應(yīng)環(huán)境。

據(jù)IT之家了解，生物混合機器人領(lǐng)域的科學(xué)家們希望能夠?qū)⑸锊牧希ㄈ缰参铩游锛毎蚶ハx）與合成組件結(jié)合起來，創(chuàng)造出部分由生物組成、部分由工程技術(shù)構(gòu)成的實體。雖然目前這些機器人還局限于實驗室環(huán)境，但研究人員們相信，未來它們將在許多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。例如，機器人水母可以探索海洋，精子驅(qū)動的機器人可以用于生育治療，而蟑螂機器人可以在地震后搜尋幸存者。

金針菇的菌絲體能夠產(chǎn)生小的電信號，這些信號可以連接到電極上。研究團隊發(fā)現(xiàn)，雖然蘑菇是如何產(chǎn)生電信號的還不完全清楚，但它們產(chǎn)生的電信號可以用來控制機器人的運動。

研究人員面臨的挑戰(zhàn)之一是設(shè)計一種能夠檢測和使用菌絲體產(chǎn)生的微弱電信號來控制機器人的系統(tǒng)。他們最終成功開發(fā)了一種電氣接口，能夠準確地讀取菌絲體的原始電活動，并將其轉(zhuǎn)換為可以激活機器人執(zhí)行器的數(shù)字信息。

通過這種方式，機器人能夠根據(jù)菌絲體產(chǎn)生的電信號來行走和滾動。當研究人員用紫外線刺激機器人時，它們會改變步態(tài)和軌跡，表明它們能夠?qū)Νh(huán)境做出反應(yīng)。

蘑菇控制的機器人具有廣闊的應(yīng)用前景，尤其是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。研究人員表示，未來這些機器人可以用于感知土壤化學(xué)成分，并決定何時添加更多的肥料，從而減少農(nóng)業(yè)對環(huán)境的影響。

此外，蘑菇計算技術(shù)也具有巨大的潛力。科學(xué)家們已經(jīng)研制出了多種利用活體蘑菇的感知和計算設(shè)備，包括能夠?qū)夂陀|摸做出反應(yīng)的自愈機器人皮膚。未來，蘑菇控制的機器人可以用于監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，并對環(huán)境變化做出相應(yīng)的反應(yīng)。

然而，隨著生物混合機器人的不斷發(fā)展，也引發(fā)了一些倫理和社會問題。研究人員表示，如果這些機器人被大量部署在海洋或其他生態(tài)系統(tǒng)中，可能會對棲息地造成破壞。因此，在進一步開發(fā)和應(yīng)用這些技術(shù)時，需要慎重考慮其潛在的影響。

相關(guān)研究于 8 月 28 日發(fā)表在了《科學(xué)機器人》雜志上。