In gebieden die voor mensen moeilijk te bereiken zijn, kruipen insecten zonder problemen rond. Daarom zijn meerdere wetenschappers bezig met het ontwikkelen van cyborg-insecten. Zoals deze kakkerlak. 

De kakkerlak is zeker niet de eerste kleine cyborg. Al in 2016 sleutelden ingenieurs van Washington University een sprinkhaan die bommen kan opspeuren in elkaar. Het concept is dus niet nieuw, maar het blijft een uitdaging om de mini-robotjes in complexe omgevingen te laten rondsnuffelen. 

Dat was dan ook de grootste uitdaging van de onderzoekers aan de Universiteit van Osaka, die de cyborg-kakkerlak bouwden. Hoe beweegt hun kakkerlak zich door de ruimte? 

Een simpele robotkakkerlak

Erg elegant ziet de kakkerlak er niet uit. Zo zit de chip en andere elektronica gewoon op zijn rug. Maar een superstrakke kakkerlak was volgens de onderzoekers ook het doel niet. “Het is erg ingewikkeld om een functionerende robot te maken die zo klein is”, vertelt onderzoeker Mochammad Ariyanto in een persbericht. “We hebben daarom de details van robottechniek achterwege gelaten en ons puur gefocust op het bereiken van onze doelen.”

Dat doel was een cyborg die zich zo natuurlijk mogelijk kan bewegen. Op de robotkakkerlak zitten sensoren die beweging en obstakels kunnen detecteren. Dat niet alleen, de robotversie heeft dezelfde skills als zijn biologische tegenhanger, zoals het beklimmen van muren.

Hindernisbanen

Om te testen of de cyborg echt bruikbaar is in levensechte situaties, kreeg hij verschillende hindernisbanen voor zijn kiezen. Hij moest bijvoorbeeld over zanderige gronden lopen, waar steentjes en houtresten lagen. Het systeem dat de onderzoekers daarvoor ontwikkelde, heet biohybrid behavior-based navigation (BIOBBN). 

BIOBBN bestaat uit twee navigatie-algoritmes, die verschillen in complexiteit. De meest complexe van de twee maakt gebruik van de natuurlijke gedragingen van een kakkerlak, zoals aan muren vastplakken en klimmen. Waar nodig kreeg de kakkerlak een navigatieopdracht, maar verder zocht de cyborg helemaal zelf uit hoe hij obstakels moest ontwijken.

Hij kon ook zelf herstellen van een val. Dat is uniek, want veel robots kunnen dat niet, vertellen de onderzoekers. “Dat is nodig om uit het laboratorium te treden en levensechte situaties in te stappen, zoals de wildernis”, vertelt onderzoeker Keisuke Morishima.

De cyborg-kakkerlak gebruiken

Het doel is om de cyborg-kakkerlak te gaan gebruiken om gebieden te inspecteren die getroffen zijn door rampen. Die zijn soms te gevaarlijk voor mensen om te betreden. Je kunt ze bijvoorbeeld in een buis of ingestorte gebouwen loslaten en zo reddingswerkers ondersteunen. Wie weet kunnen ze in de toekomst ook de diepzee of de ruimte in.  

Je kunt hier ook een video zien van de kakkerlak.

Bron: Soft Robotics

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!