En lo que es un desarrollo increíble en robótica, los investigadores de la Universidad de Tel Aviv han conectado con éxito la oreja de una langosta muerta a un robot. El robot pudo recibir las señales eléctricas del oído y responder, y los investigadores demostraron que si aplaude una vez, el oído de la langosta escucha el sonido, lo que hace que el robot avance. Si los investigadores aplaude dos veces, el robot retrocede.
El proyecto fue dirigido por Idan Fishel, un estudiante de maestría conjunto supervisado por el Dr. Ben M. Maoz de la Facultad de Ingeniería Iby y Aladar Fleischman y la Escuela de Neurociencia. Otros nombres involucrados en el trabajo incluyen a los profesores Yossi Yovel y Amir Ayali de la Escuela de Zoología y la Escuela de Neurociencia Sagol, así como al Dr. Antonny Sheinin, Idan, Yoni Amit y Neta Shavil.
La investigación fue publicada en la revista Sensores.
Integración de sistemas biológicos en sistemas tecnológicos
El equipo comenzó examinando las ventajas de los sistemas biológicos y cómo podrían integrarse en los sistemas tecnológicos. También analizaron cómo los sentidos de langostas muertas podrían usarse como sensores robóticos.
“Elegimos el sentido del oído porque se puede comparar fácilmente con las tecnologías existentes, en contraste con el sentido del olfato, por ejemplo, donde el desafío es mucho mayor”, dice el Dr. Maoz. “Nuestra tarea era reemplazar el micrófono electrónico del robot con la oreja de un insecto muerto, usar la capacidad de la oreja para detectar las señales eléctricas del ambiente, en este caso vibraciones en el aire, y, usando un chip especial, convertir la entrada del insecto a eso. del robot.”
Los investigadores primero construyeron un robot que podía responder a las señales ambientales, luego aislaron y caracterizaron una oreja de langosta muerta y la mantuvieron con vida. En la etapa final de la investigación, el equipo pudo idear una forma de utilizar las señales recibidas por el oído del insecto para que el robot pudiera usarlas. Según los investigadores, el robot podía “escuchar” los sonidos y luego responder en consecuencia.
«Profe. El laboratorio de Ayali tiene una amplia experiencia trabajando con langostas y han desarrollado las habilidades para aislar y caracterizar la oreja”, explica el Dr. Maoz. «Profe. El laboratorio de Yovel construyó el robot y desarrolló un código que le permite responder a las señales auditivas eléctricas. Y mi laboratorio ha desarrollado un dispositivo especial, Ear-on-a-Chip, que permite que la oreja se mantenga viva durante todo el experimento mediante el suministro de oxígeno y alimentos al órgano, al tiempo que permite que las señales eléctricas se extraigan de la oreja de la langosta. y amplificado y transmitido al robot.
Más sensible y energéticamente eficiente
En muchos sentidos, los sistemas biológicos son mucho más superiores que los sistemas tecnológicos. No solo son más sensibles, sino que también son más eficientes energéticamente.
“En general, los sistemas biológicos tienen una gran ventaja sobre los sistemas tecnológicos, tanto en términos de sensibilidad como de consumo de energía”, continúa el Dr. Maoz. “Esta iniciativa de investigadores de la Universidad de Tel Aviv abre la puerta a integraciones sensoriales entre robots e insectos, y puede hacer que desarrollos mucho más engorrosos y costosos en el campo de la robótica sean redundantes”.
“Debe entenderse que los sistemas biológicos gastan energía insignificante en comparación con los sistemas electrónicos. Son en miniatura y, por lo tanto, también extremadamente económicos y eficientes. En aras de la comparación, una computadora portátil consume alrededor de 100 vatios por hora, mientras que el cerebro humano consume alrededor de 20 vatios por día”, dice el Dr. Maoz. “La naturaleza es mucho más avanzada que nosotros, así que deberíamos usarla. El principio que hemos demostrado puede usarse y aplicarse a otros sentidos, como el olfato, la vista y el tacto. Por ejemplo, algunos animales tienen habilidades asombrosas para detectar explosivos o drogas; la creación de un robot con nariz biológica podría ayudarnos a preservar la vida humana e identificar a los delincuentes de una manera que hoy no es posible. Algunos animales saben cómo detectar enfermedades. Otros pueden sentir los terremotos. El cielo es el limite.»
Muchos avances en el campo de la robótica se pueden atribuir a la inspiración de la naturaleza. Esto es especialmente cierto cuando se trata de insectos, a los que recurren constantemente los investigadores que intentan recrear sus eficiencias entre los sistemas robóticos.