В Сингапуре создали тараканов-киборгов для поисков людей под завалами. Как еще ученые помогают спасателям

Что произошло

Инженеры из Наньянского технологического университета в Сингапуре предложили использовать способность тараканов проникать в самые труднодоступные места для поисков людей под завалами во время стихийных бедствий.

• Для работы ученые выбрали мадагаскарского шипящего таракана. Эти насекомые вырастают до 6 см и способны нести на себе созданный учеными своеобразный «рюкзак» из датчиков и инфракрасную камеру, способную улавливать тепловые сигналы.
• Исследователи планируют выпускать тараканов на месте стихийных бедствий. Насекомые будут перемещаться под завалами и с помощью камеры «разыскивать» находящихся там людей и животных, а датчики передадут информацию, например о концентрации углекислого газа.

Тенденция

Ранее ученые уже представляли схожие разработки. В «киборгов» превращали стрекоз и жуков.

• В 2015 году специалисты из Наньянского технологического университета и Калифорнийского университета в Беркли научились управлять перемещениями жука-бронзовки в полете с помощью стимуляции мышц, ответственных за работу крыльев.

• Годом позже им удалось изменить походку насекомых. Жукам имплантировали в переднюю пару ног нейромышечные электроды, позволяющие контролировать их движения. Благодаря стимулированию отдельных мышц удалось регулировать скорость передвижения и походку.
• В 2017 году американские исследователи из Лаборатории Чарльза Старка Дрейпера и Медицинского института Говарда Хьюза представили стрекозу-киборга DragonflEye.

• Ученые использовали технику оптогенетики. Для проекта они разработали специальные тонкие световоды, с помощью которых можно избирательно активировать отдельные нейроны, позволяя контролировать траекторию полета насекомого.
• На себе стрекоза несет миниатюрный «рюкзак» с сенсорами и солнечной панелью, которая их питает. Предполагается, что таких стрекоз, управляя их полетом, можно будет использовать для сбора данных об окружающей среде.
• Инженеры из Сингапура в том же году показали жука-киборга, которым можно управлять, воздействуя электрическим током на его усики. 

• Небольшая плата закрепляется на спине жука, от нее отходят два электрода, которые прикрепляются к усиками. Схема подает электрические импульсы, которые жук интерпретирует как столкновения усиков с препятствиями и начинает двигаться в противоположную сторону.

Контекст

Спасателям в работе также помогают роботы. В частности, в поисковых операциях часто используют беспилотники.

• В январе 2022 года канадская компания Robotics Centre представила модуль Echo SAR, позволяющий дрону определять местонахождение мобильных телефонов, даже когда они не ловят сеть. Модуль весит около килограмма и может работать при температурах от минус 20 до минус 50 по Цельсию. 
• В 2021 году инженеры из Нидерландов, Испании и США создали рой небольших дронов, умеющий самостоятельно находить утечку газа в помещениях. Каждый беспилотник оснащен датчиком газа. В процессе полета они обмениваются информацией о содержании примесей в воздухе и выбирают направление движения, ориентируясь на изменение параметров, чтобы найти источник утечки.

В последние годы также были представлены несколько прототипов роботов, которые могут заменить спасателей на опасных операциях.

• В 2017 году Honda представила робота-спасателя E2-DR, который может пробираться через завалы и подниматься по лестницам. За подвижность E2-DR отвечают 33 вращательных соединения: восемь в ногах, шесть в руках, два на туловище, по одному в ладонях и одно в голове. У робота сразу пять «глаз»: два лазерных дальномера, монокулярная камера с синхронизированной LED-вспышкой, времяпролетная камера для измерения расстояния до объектов и стереокамера с инфракрасной подсветкой.

• В том же году инженеры из Стэнфордского университета представили змееподобного гибкого робота, который может растягиваться до 72 метров. Тело механического спасателя неподвижно, за исключением передней части, которая «растет» в нужном направлении, наполняясь воздухом. Он развивает скорость до 35 км/ч, может переносить грузы массой до 100 кг, поворачивать вентили и обходить препятствия благодаря встроенным камерам.

• Ученые из Италии создали робота-гуманоида iCub, который должен помогать спасателям при стихийных бедствиях. Разработчики надеются, что небольшой размер машины и ее двигательные возможности позволят добираться до мест, недоступных для людей или дронов. Робот может ползать на четвереньках, ходить, сидеть и даже летать.

В России

В России также ведется разработка роботов для нужд МЧС.

• Роботизированные установки МУПР предназначены для разведывания и тушения пожаров. Они видят в помещении пламя в радиусе 50 метров, а лампы способны освещать путь даже в самом задымленном пространстве. Заряда робота хватает на 3 часа автономной работы.

• В 2021 году прошли испытания робототехнического комплекса МРК-15. Он предназначен для выполнения визуальной разведки местности, а при установке дополнительного оборудования сможет искать и уничтожать взрывоопасные предметы, перемещать грузы массой до 20 кг, а также выполнять высокоточные технологические операции.

• Фонд перспективных исследований совместно с НПО «Андроидная техника» по заказу МЧС разработали антропоморфного робота FEDOR. Он может открывать дверь, работать с дрелью, садиться и водить автомобиль и квадроцикл в автономном режиме. Управлять им можно с помощью экзоскелета, как в фильме «Аватар». В 2019 году робот побывал на МКС.