能救人的小强来了！研究员给蟑螂背上“小电脑”，找人准确率94%

编译 | 徐珊

编辑 | 云鹏

智东西6月15日消息，据国外媒体Tech Xplore报道，近日多国研究人员联合发布了首个为救援任务而设计的昆虫-计算机混合系统（Insect-Computer Hybrid System）——一种“机器”蟑螂。该昆虫-计算机混合系统在任何环境中都能够实现自动导航和人类存在检测（human presence detection）的功能。

该系统将活的昆虫与微控制器（microcontroller）相结合，根据昆虫自身的导航能力设计相应的导航控制算法（navigation control algorithm），以便昆虫可以探索且通过复杂地形。与此同时，该系统还搭载可以由电脑控制的红外线摄像机（IR camera）实现高精度的人类存在检测。

一、难搜救、难计算，迷你机器人现在面临的难题

由于地震、火灾和洪水等自然灾害频繁发生，科学家们一直在寻找更好的方法来帮助被困在废墟中的受害者。

一般来说，只有在确定被困人员的准确地点后，救援工作才会开展，而这大约需要3小时。

在城市搜救（Urban Search and Rescue，USAR）中，如果人们能快速在崩塌环境中定位被困人员的地点，就能够极大地提高他们的生存机率。

但是由于地面塌陷，人们通常无法接近被困人员，救援任务难以执行。而目前现有的各种搜救工具，如电子相机、地震探测仪（seismic sensors）和搜救犬都受到救援范围、搜救环境等条件限制，难以快速开展大范围的搜救活动。

在人工智能领域，迷你机器人能够帮助人们提高救援效率。

但由于能耗、超负荷的移动计算以及避障系统等多方面原因，迷你机器人在短期内还难以在现实中落地，真正地在受灾地区参与搜救任务。

二、小“背包”大能量，让昆虫为你定位

研究人员认为，像昆虫这样的小型生物在崩塌的环境中更容易移动，从而尝试将某种蟑螂作为搜索者来帮助人们进行搜救工作。

他们看中一种能发出嘶嘶声的马达加斯加（Madagascar）蟑螂。这种蟑螂因他们深棕色或黑色的外观而闻名，它们在不安时会发出嘶嘶声，是为数不多的无翼蟑螂之一。

这些优点都让它们成为携带“背包”的好人选。

研究人员打造了一个装满电子设备的“背包”贴在蟑螂的背上。这个“背包”由五个电路板连接组成，包含了一个红外线摄像机、一个通信芯片（communications chip）、一个二氧化碳传感器（CO2 sensor）、一个微控制器、一个闪存（flash memory）、一个DAC转换器（DAC converter）和一个惯性测量装置（inertial measurement unit，IMU）。

此外，研究人员还在蟑螂的内脏中插入了电极。正常的状态下，蟑螂会用它的内脏来感受它的行径路线，并利用这些感知信息来决定是向左转弯还是向右转弯。当有蟑螂的内脏中含有电极时，它身上的“背包”就会在蟑螂思考转向的时候，发出极小的电震动，从而让蟑螂朝目的地移动。

三、低耗高效，昆虫-计算机混合系统下一步将落地现实

研究人员对这个昆虫-计算机混合系统进行了模拟测试。

他们将蟑螂放在起点，试图让它找到一个躺在附近的人。

他们预先在系统中编写一个目的地，然后将蟑螂放在测试场景中，它将通过传感器给予的线索自行移动，找到受害者。

研究人员发现，他们的系统让蟑螂有94%的概率能够顺利找到人。

同时，他们还表示，昆虫-计算机混合系统的能耗较低，在现实搜救任务中具有相当大的应用空间。

下一步，他们计划改进他们的系统设计，希望能在真正的救援行动中使用该系统。

结语：科技与昆虫的“跨界合作” 能否为旧学科带来新生机？

昆虫-计算机混合系统首次为救援领域而设计，为大范围内搜救被困人员提供相应技术，蟑螂也能为人们赢取生机。

近年来，人工智能等技术的发展为昆虫学带来了新的机遇。科研人员可以通过将最新的科技与昆虫相结合，不但能够参与防治虫害，进行定位测量等多项研究，为古老的昆虫学注入新的能量，而且还推出了一些新的、尖端的科技产品。

自然与科学携手并行，共同创造美好的未来。