開發出仿生蟑螂作為災後救援醫療平台

重點
  • Paraborgs 是一種機械蟑螂,能提供緊急醫療護理。
  • 該系統結合了昆蟲導航能力和輕量電子設備。
  • 配備注射器的昆蟲可在遠程監督下提供藥物。
  • 研究人員設想未來部署專門的機械昆蟲羣進行救援。

研究人員開發出了一種機械人蟑螂,能夠幫助向被困於倒塌建築、洞穴及其他危險地點的人提供緊急醫療護理。這些被稱為 Paraborgs 的昆蟲,配備了微型電子設備,使研究人員能夠遠程監控其動作並與可能超出救援者觸及範圍的人互動。該系統結合了攝像頭或遠程啟動的注射裝置,使昆蟲從簡單的搜索工具轉變為潛在的救援平台。這項技術由昆士蘭大學和新南威爾士大學的研究人員共同開發,旨在將關鍵的醫療決策留在人的控制之下,同時讓蟑螂在艱難環境中導航。

Paraborgs 結合了昆蟲在雜亂環境中導航的自然能力及輕量電子設備和遠程控制硬件。該系統的設計旨在擴展機械昆蟲的能力,超越單純尋找生還者的功能。研究人員使用了北昆士蘭巨型挖掘蟑螂(Macropanesthia rhinoceros),其相對較大的身體為攜帶專用設備提供了足夠的容量。根據團隊的聲明,每隻昆蟲可配備輕量電子背帶,支援攝像頭以提供視覺反饋或自定義自動注射機制。

機械蟑螂的功能與挑戰

配備攝像頭的昆蟲能為救援者提供難以接近環境的實時視圖,而配備注射器的版本則設計用於在遠程人類監督下提供緊急藥物。這種方法意味著昆蟲處理物理導航和定位,而人類則控制關鍵的醫療決策。根據研究人員的說法,最大的工程挑戰之一是將蟑螂放置到正確的位置進行注射。昆蟲必須導航至目標附近,保持穩定,並準確啟動注射器。在概念驗證實驗中,Paraborgs 在從目標 15 釐米內執行近距離注射時達到了 95% 的成功率。

當導航和注射結合為單一任務時,系統完成了 72% 的試驗。這些結果顯示了將生物運動用作機器人醫療配送系統一部分的潛力,儘管在該技術能用於實際緊急情況之前,仍需進行大規模開發和現場測試。

未來的機械昆蟲應用

這一概念利用了傳統微型機器人難以重現的能力。蟑螂能夠自然地穿過不平坦、封閉和充滿碎片的環境,這使它們有潛力進入輪式或大型機器人系統可能被困住的縫隙和空間。研究人員設想最終部署專門的機械昆蟲羣,而非依賴單一多功能機器。一些昆蟲可以攜帶攝像頭和環境傳感器以定位生還者及評估其周圍環境,而其他昆蟲則可以運送醫療或緊急設備。該技術還建立在昆士蘭大學團隊早期的機械昆蟲研究基礎上。

研究人員先前展示了使用機械甲蟲進行的受控攀爬,而較大的巨型挖掘蟑螂則為救援應用提供了更大的攜帶能力。

在為昆蟲安裝電極、微芯片和背帶時,昆蟲會被麻醉。根據研究人員的說法,一旦去除背帶,它們可以像其他蟑螂一樣存活。長期目標並不是取代人類的第一反應者,而是為他們提供另一種在無法直接接觸的情況下使用的遠程控制工具。研究人員表示,專門的機械昆蟲隊伍可能在未來五至十年內被部署於城市搜尋和救援、洞穴緊急情況及災難反應中,前提是進一步的研究和現場測試能加速開發。

機械昆蟲在救援中的潛力與挑戰

這項技術的發展顯示了機械昆蟲在災後救援中的應用潛力,特別是在難以接觸的環境中。蟑螂的自然導航能力使其能夠進入大型機器人無法到達的空間,這對於救援工作至關重要。然而,技術的實際應用仍需克服多項挑戰,包括精確的注射操作和現場測試。未來的研究將決定這種創新能否在真實的緊急情況中有效運作,並為人類提供可靠的支持。

本文由 The Base Principle 編譯自以下英文報道,內容經翻譯及整理,事實與數據以原文為準。
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Henderson 是 The Base Principle 的編輯,負責 AI 與工程科技報道的選題與編輯,並監督本站的自動化編譯流程。關注範圍包括大型語言模型、半導體與運算、太空與能源工程。

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