Roboter bauen echte Kakerlaken automatisiert zu Cyborgs um
Eine Armee von Cyborg-Kakerlaken könnte bei Rettungsmissionen Menschenleben retten. Dazu müssen Kakerlaken jedoch massenhaft in Cyborgs verwandelt werden.
Eine Kakerlake wird von einem Roboterarm automatisiert zu einem Cyborg umgebaut.
(Bild: Nanyang Technological University)
Ein Forschungsteam der Nanyang Technological University in Singapur hat ein Verfahren entwickelt, lebende Kakerlaken im großen Stil mithilfe von Robotern automatisiert zu Cyborg-Kakerlaken umzurüsten. Die Kakerlaken werden dazu mit einer tragbaren Stimulations- und Kommunikationselektronik versehen, über die die Kakerlaken dann ferngesteuert werden können.
Neu ist der Ansatz nicht, Kakerlaken ĂĽber eine Elektronik, die in einer Art Rucksack an dem Insekt angebracht ist, zu steuern. So kann etwa das Bewegungsverhalten der Kakerlaken ĂĽber eine elektronische Stimulation der FĂĽhler von auĂźen beeinflusst werden. Das funktioniert fĂĽr die Kakerlaken weitgehend verletzungsfrei. Der Prozess, die Kakerlaken mit der Elektronik zu verbinden, ist jedoch aufwendig und bedarf einiger Geduld und Geschicks. Rund 30 Minuten soll es pro Insekt dauern, bis eine Verbindung zwischen Elektronik und Sonden an der Kakerlake hergestellt ist.
Die Maschinenbauingenieure der Nanyang Technological University haben nun einen Weg gefunden, diesen Prozess zu beschleunigen. Ihr Ziel ist es, Hunderte oder gar Tausende Cyborg-Kakerlaken herzustellen, um sie bei Katastrophenfällen in Such- und Rettungsmissionen einsetzen zu können, wie die Forscher in der Studie "Cyborg Insect Factory: Automatic Assembly System to Build up Insect-computer Hybrid Robot Based on Vision-guided Robotic Arm Manipulation of Custom Bipolar Electrodes" schreiben, die im Preprint auf Arxiv veröffentlicht ist.
In der Studie schildern die Forscher den grundsätzlichen Aufbau der "Cyborg-Kakerlaken-Fabrik" und die nötigen Abläufe, um eine Kakerlake "umzurüsten". Dazu werden die Kakerlaken zunächst Kohlendioxid ausgesetzt, um sie in einen Schlafzustand zu versetzen. Danach werden sie in einer Vorrichtung automatisch mit Metallstäbchen fixiert. Dabei sind die benötigten Körperteile des Insekts so freigelegt, dass sie einfach zugängig sind. Mittels Computer-Vision wird erkannt, wo sich die Verbindungspunkte für die Sonden und die übrige Elektronik befinden. Ein Roboterarm kann mit diesen Informationen die Stimulations- und Kommunikationstechnik an dem Insekt anbringen. Ist das geschehen, lösen sich die Fixierungsstifte automatisch von der Kakerlake und das Insekt ist einsatzbereit.
Schneller als manuelles Verfahren
Nach Angaben der Wissenschaftler dauert der Prozess lediglich 68 Sekunden, ist also deutlich schneller als ein manuelles Verfahren. In Tests konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass die automatisch erstellten Cyborg-Kakerlaken mindestens genauso gut funktionieren, wie die von Hand erstellten.
Die Wissenschaftler stehen jetzt aber vor einer neuen Forschungsaufgabe: Zwar können Cyborg-Insekten in großer Anzahl hergestellt werden. Es ist aber noch unklar, wie sie massenhaft zugleich angesteuert werden sollen. Schließlich ist es nicht möglich, sie jeweils einzeln von einem Operator bedienen zu lassen. Deswegen suchen die Forscher nach einem Weg, sie je nach Einsatzzweck autonom anzusteuern.
(olb)