如何打造自己的蟑螂機器人 如何打造自己的蟑螂機器人

如何打造自己的蟑螂機器人

如何打造自己的蟑螂機器人
格雷厄姆·默多克

如果你被蟑螂嚇得魂飛魄散,不妨利用神經科學來扭轉人與昆蟲之間的力量平衡。只要小心地為蟑螂觸角上的神經通電,就能讓它們誤以為遇到了障礙物——這種感覺可以被操控,從而控制它們的行進方向。這項技術或許能讓蟑螂變成得力的工具。北卡羅來納州立大學的工程師阿爾珀·博茲庫爾特(Alper Bozkurt)設想,未來可以建立一個由機械蟑螂組成的網絡,用於搜救行動。同時,神經科學家格雷格·蓋奇(Greg Gage)和蒂姆·馬祖洛(Tim Marzullo)則認為,改造昆蟲或許能啟發孩子們研究並改進與人類神經系統相關的電子介面。蓋奇和馬祖洛開發了一款售價100美元的「機器蟑螂」(RoboRoach)套件,其中包含了昆蟲神經外科手術所需的所有技術。但你也可以按照以下步驟,低成本地組裝一套類似的套件,並指揮你自己的六足機械蟑螂大軍。

格雷厄姆·默多克

機器人

RoboRoach 套件包含電路板和控制器,但你可以從遙控 Hexbug 玩具中拆解出關鍵零件。

電路板
拆下Hexbug的電路板。這款玩具的紅外線遙控器可以遠距離控制蟑螂觸角的電流。

定時器晶片
要模擬蟑螂神經元的放電頻率(並劫持昆蟲的感官),需要以每秒 55 次脈衝的頻率通電。一種名為 555 定時器的電腦晶片可以完成這項工作。拆下 Hexbug 電路板上的每個電機,然後焊接一個計時器。

電池
將 Hexbug 的兩節電池替換為一顆 12 毫米、3 伏特的鋰離子電池。

電容器
要刺激神經元,電流必須雙向流動。在定時器的輸出引腳上並聯一個電容器。

電極連接器
從排針上剪下兩段三電極片。將其中一段連接到電路板上,並將一截一英寸長的41號銀線焊接到另一段的每個電極上。後一段將用強力膠黏在蟑螂頭上,作為電路板的電極連接器。

格雷厄姆·默多克

蟑螂

寵物店通常將假骷髏蟑螂作為爬行動物食物出售。這些體型大、行動緩慢的蟑螂是很好的改造對象,但要選擇成蟲,以免干擾其成熟過程(是的,蟑螂改造後可以在舖有生菜的飼養箱中安享晚年)。

冰浴
將蟑螂浸入冰水中幾分鐘使其麻醉。擦乾其頭部後側,並打磨掉一些蠟質。用強力膠將電極連接器固定到位。

接線
將左側的銀線插入蟑螂胸部,在翅膀下方、頭部後方約一毫米處,並用強力膠固定。剪斷每根觸角,露出內含神經元的管狀結構。將中間的銀線插入左側管狀結構約一毫米,將右側的銀線插入右側管狀結構約一毫米。用強力膠將兩條銀線固定到位。

連接和命令
用熱熔膠將電路板黏在蟑螂的背部,然後將其插入頭部連接器。蟑螂醒來後,按下遙控器的左鍵使其向右移動,按右鍵使其向左移動。幾分鐘後,這個機械蟑螂將不再回應指令。撕下電路板並剪斷所有電線,確保它能長久「退休」。

格雷厄姆·默多克

時間:循環治療3小時,手術20分鐘
費用:零件50美元[或套件100美元]
難度: 4/5

完整的手術操作說明請下載此PDF檔案。以下是您製作自己的RoboRoach工具包所需的材料。

  • R2/R5(33千歐姆)
  • R3/R6(18k 歐姆)
  • R1/R4(390 歐姆)
  • IC1/IC2(551定時器)
  • LED1/LED2(亮起表示受刺激)
  • C1/C4 (0.01uF/10nF)
  • C2/C5 (0.39uF/390nF)
  • C3/C6 (0.033uF/33nF)
  • C7/C8 (10uF)
  • .100″公/母分離式接頭
  • BATT LITH 3V 35MAH 12MM