是動物,還是機器人?小白鼠的頭上插著“芯片帽子”,“聽從”人的指令,向左轉,向右轉,向前進。6月中旬,這一幕發生在山東科技大學機器人研究中心的實驗室里。自動化工作者和生理學工作者通力合作,“動物機器人”項目取得了初步成功。
當年,一部《舒克貝塔歷險記》風靡全國的時候,許多孩子記住了那兩只會開飛機會開坦克還能開飛碟的小老鼠。十幾年過去了,在現實生活中老鼠依舊沒有飛上天;但童話也許不再是童話―――如今,在科學家的實驗室里,小老鼠頭戴芯片帽子,就能按照人的指令完成簡單的動作。
為什么要研制“動物機器人”?舒克貝塔之所以“本領高強”,“小”給它們帶來了很多便利,可以深入人進不去的地方,做人完不成的事情。所以,微型機器人的研究,在整個機器人研究領域里是非常重要且必要的。但是,微小型機器人研發的“瓶頸”之一是自身攜帶能量能力的限制。
“它攜帶的能量主要消耗在自身運動上了。機器人即使能運動到達目的地,但到開始“做事”時,能量已經耗盡了,因而無力去做并且無力把信息傳回。”山東科技大學機器人研究中心負責這個項目的蘇學誠教授解釋道。所以,科學家們想到了動物,希望借助動物自身的能力完成運動―――而它們攜帶的電池能量僅僅運用于人對動物的控制和通訊。這樣,攜帶能量的“瓶頸”就被突破了。
什么是“動物機器人”?“簡單地講,所謂動物機器人,就是用人工電信號控制動物的神經系統,實現人給動物預定的動作和行為。使動物變成‘機器人式’的動物。”蘇學誠教授向記者介紹。頭上插著芯片的小老鼠就能接受人工電信號對神經系統的控制,實現人類預定的動作,例如左轉、右轉和前進。“動物機器人研究過程中最大的特點,就是要靠自動化工作者和生理學工作者的通力合作。”蘇教授介紹道。
“首先,要在實驗鼠的腦子里植入幾根微電極,用它們將計算機產生的具有一定規律的電信號,施加到鼠腦里具有特定功能的神經核團。然后,在這些電信號的控制之下,神經核團就能控制實驗鼠的運動了―――例如轉向和前進。”
實驗初步成功,研究意義重大蘇教授對記者強調,研究中最大的感觸就是能得到國家自然科學基金委的資助。因為沒有這個支持,研究也就難以啟動,更不會有今天的成果。“經過一年多的努力,在動物機器人,也稱‘智能動物’的領域,我們獲得了很寶貴的研究成果。通過實踐,課題組逐步認識到這個研究的重大價值遠遠超出了當初的‘直觀感覺’和‘構想’。”蘇教授說。實驗成功的意義,不僅僅在于人能夠通過電信號控制了動物的活動―――更重要的是,研究者相信,隨著這類研究的成熟,“人工電信號”將會“逼真”到與腦內和體內的實際電信號相同或基本相同的地步。到那個時候,這種系統就將標準化、通用化和產業化,并且可以根據需要用于人類或各種動物。蘇教授說,他相信,這一類的研究將開拓出新的科技領域,對神經科學、醫藥科學、殘疾人康復都有巨大理論和實用價值。也許有一天,這種研究將真正應用于人體,殘疾人本來無法活動的肢體通過這項技術,獲得了運動的能力。也許人類還能制造出完全服從自己的動物機器人,它們不僅能完成簡單的指令,還能出色地執行人類交給的復雜任務。
信息來源:中國科技信息