戴着紫外线头盔的蟑螂，可以在没有电线或电击的情况下自由移动

昆虫半机器人以前是由电脉冲控制的，随着时间的推移，由于昆虫的适应性，这种控制被证明是无效的。

在生物学和机器人技术的突破性融合中，大阪大学的研究人员开发了一种利用光控制昆虫半机械人的新方法，无需侵入性手术或电刺激。

此外，由于蟑螂对紫外线（UV）的自然回避行为，该技术可以在没有压力的情况下进行精确导航。

昆虫半机器人以前是由电脉冲控制的，随着时间的推移，由于昆虫的适应性，这种控制被证明是无效的。而且，这些高度侵入性的方法大大降低了昆虫的整体功能。

为了克服这个问题，大阪大学的研究小组在森岛圭介教授的指导下，采用了一种非侵入性的方法，利用蟑螂对紫外线的本能厌恶。

利用本能来控制

研究人员使用一种非侵入式系统控制了蟑螂，该系统由一个轻型紫外线发射头盔和一个无线传感器背包组成。然后，研究人员可以激活一只眼睛的照明光，使蟑螂转向光线；因此，它们可以被左右引导。这种方法能够持续控制感觉器官并保护昆虫。

即使在困难的地形上，电子蟑螂的表现也非常出色。在类似迷宫的环境中进行的测试中，94%的被光照的昆虫成功逃脱并正确导航，而未经光照的昆虫只有24%成功。

该系统的设计还包括一个运动探测器，只有当昆虫不移动时才会打开紫外线灯，这是一种节能措施。昆虫的健康得到了保护，并且减轻了在调节环境中人工控制昆虫运动的需要，这是一个优点。

潜在的应用和未来的方向

基于光的控制系统的这一成就为在其他领域部署电子昆虫打开了大门。其中包括灾害搜救、环境监测、人迹罕至或危险场所监测等领域。这种方法在机器人会造成太多干扰的脆弱地方变得更加有利。

这种方法的非侵入性使它可以在传统方法会引起太多干扰的敏感地方使用。基于这些结果，研究小组正致力于增加其他传感器和通信功能，以进一步提高这些生物混合系统的性能。在机器人昆虫中加入温度或气体传感器的附加价值，使它们能够用于紧急响应。

生物机器人技术随着控制昆虫半机械人的新方法而不断发展。大阪大学团队采用的策略平衡了技术处理与生物的内在行为，这更人性化，更体贴自然。随着更多研究的开展，这些能对光做出反应的半机械人昆虫在一些传统机器人技术无法胜任的应用中可能具有不可估量的价值。

这项研究发表在《高级智能系统》杂志上。

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