Insekt treibt winzigen Roboter in Richtung verführerische Gerüche

Vorsicht vor Robotern, die von kleinen Insekten angetrieben werden. Eine Gruppe von Forschern hat einen Silkmoth auf den Fahrersitz eines kleinen zweirädrigen Roboters gestellt, um zu untersuchen, wie das Insekt Gerüche nachweist.

Verständnis des Duftnachverfolgungsverhaltens eines Seidenspinners (Bombyx mori) könnte Wissenschaftlern helfen, Roboter zu entwickeln, die in der Lage sind, Umweltverschmutzungen und Lecks durch Geruch zu erkennen, so die neue Studie.

Die Forscher wählten einen männlichen Seidenspinner wegen des charakteristischen Paarungstanzes, mit dem er auf ein Pheromon setzt - ein chemisches Signal von seinem Partner. Das Insekt bewegt sich in einer geraden Linie, gefolgt von einem Zickzack, einem Muster, das es ermöglicht, Cluster von Geruchsmolekülen zu erkennen.

Babyfahrer

Die Motte war in der Lage, den Roboter zu "fahren", indem sie auf einer rotierenden Polystyrolkugel an Bord ging, wie ein Trackball, der einen Computercursor steuert. Das Insekt trieb den Roboter in einen Windkanal, der den Luftstrom simulierte, den die Motte fühlen würde, wenn sie fliegen würde. Die Motte fuhr gegen den Wind, um das Pheromon zu verfolgen.

Die Motte hat die Quelle des Duftes erfolgreich lokalisiert und den Roboter in allen anfänglichen Versuchen darauf zugesteuert. Als die Forscher den Roboter mit weißem Papier bedeckten - im Wesentlichen die Motte mit verbundenen Augen -, war es immer noch in 84 Prozent der Fälle in der Lage, das Ziel (die Pheromonquelle) zu erreichen.

Dann optimierten die Forscher den Roboter, um ihn mehr zur Seite zu drehen. Die Motte kompensierte, indem sie in die andere Richtung auf den Lenkball zuging und in etwa 80 Prozent ihrer Zeit zum Ziel kam. Wenn der Roboter zur Seite gedreht wurde und auch die Augen verbunden waren, fand die Motte ihr Ziel nur in 54 Prozent der Fälle. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Insekt sowohl durch seinen Geruchssinn als auch durch seinen Sehsinn gesteuert wurde.

Die Forscher führten auch eine Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt ein, zu dem die Motte Steuerbefehle sandte (indem sie auf dem Ball ging) und dem Zeitpunkt, zu dem der Roboter sich tatsächlich drehte. Die Kontrolle des Roboters über den Roboter verschlechterte sich allmählich, wenn die Verzögerung länger war, aber er konnte den Roboter die meiste Zeit immer zum Ziel treiben.

Natur nachahmen

Die Studie baut auf früheren Arbeiten auf, die darauf abzielen, die geruchsgesteuerte Navigation zu verstehen, sagte der Biologe Mark Willis von der Case Western Reserve University, der nicht an der Forschung beteiligt war, gegenüber LiveScience. "Wir haben keinen künstlichen Geruchsdetektor, der annähernd so gut ist wie das, was die biologische Welt zu bieten hat", sagte Willis.

Weitere Experimente mit dem insektengesteuerten Roboter werden einen "Bauplan" für biologisch inspirierte Roboter liefern, berichteten die Forscher heute (5. Februar) in der Zeitschrift Bioinspiration and Biomimetics.

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