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小白鼠变成机器人

来源:北京科技报
摘要:是动物,还是机器人。小白鼠的头上插着“芯片帽子”,“听从”人的指令,向左转,向右转,向前进。6月中旬,这一幕发生在山东科技大学机器人研究中心的实验室里。自动化工作者和生理学工作者通力合作,“动物机器人”项目取得了初步成功。...

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  是动物,还是机器人?小白鼠的头上插着“芯片帽子”,“听从”人的指令,向左转,向右转,向前进。6月中旬,这一幕发生在山东科技大学机器人研究中心的实验室里。自动化工作者和生理学工作者通力合作,“动物机器人”项目取得了初步成功。

  当年,一部《舒克贝塔历险记》风靡全国的时候,许多孩子记住了那两只会开飞机会开坦克还能开飞碟的小老鼠。十几年过去了,在现实生活中老鼠依旧没有飞上天;但童话也许不再是童话———如今,在科学家的实验室里,小老鼠头戴芯片帽子,就能按照人的指令完成简单的动作。

  为什么要研制“动物机器人”?舒克贝塔之所以“本领高强”,“小”给它们带来了很多便利,可以深入人进不去的地方,做人完不成的事情。所以,微型机器人的研究,在整个机器人研究领域里是非常重要且必要的。但是,微小型机器人研发的“瓶颈”之一是自身携带能量能力的限制。

  “它携带的能量主要消耗在自身运动上了。机器人即使能运动到达目的地,但到开始“做事”时,能量已经耗尽了,因而无力去做并且无力把信息传回。”山东科技大学机器人研究中心负责这个项目的苏学诚教授解释道。所以,科学家们想到了动物,希望借助动物自身的能力完成运动———而它们携带的电池能量仅仅运用于人对动物的控制和通讯。这样,携带能量的“瓶颈”就被突破了。

  什么是“动物机器人”?“简单地讲,所谓动物机器人,就是用人工电信号控制动物的神经系统,实现人给动物预定的动作和行为。使动物变成‘机器人式’的动物。”苏学诚教授向记者介绍。头上插着芯片的小老鼠就能接受人工电信号对神经系统的控制,实现人类预定的动作,例如左转、右转和前进。“动物机器人研究过程中最大的特点,就是要靠自动化工作者和生理学工作者的通力合作。”苏教授介绍道。

  “首先,要在实验鼠的脑子里植入几根微电极,用它们将计算机产生的具有一定规律的电信号,施加到鼠脑里具有特定功能的神经核团。然后,在这些电信号的控制之下,神经核团就能控制实验鼠的运动了———例如转向和前进。”

  实验初步成功,研究意义重大苏教授对记者强调,研究中最大的感触就是能得到国家自然科学基金委的资助。因为没有这个支持,研究也就难以启动,更不会有今天的成果。“经过一年多的努力,在动物机器人,也称‘智能动物’的领域,我们获得了很宝贵的研究成果。通过实践,课题组逐步认识到这个研究的重大价值远远超出了当初的‘直观感觉’和‘构想’。”苏教授说。实验成功的意义,不仅仅在于人能够通过电信号控制了动物的活动———更重要的是,研究者相信,随着这类研究的成熟,“人工电信号”将会“逼真”到与脑内和体内的实际电信号相同或基本相同的地步。到那个时候,这种系统就将标准化、通用化和产业化,并且可以根据需要用于人类或各种动物。苏教授说,他相信,这一类的研究将开拓出新的科技领域,对神经科学、医药科学、残疾人康复都有巨大理论和实用价值。也许有一天,这种研究将真正应用于人体,残疾人本来无法活动的肢体通过这项技术,获得了运动的能力。也许人类还能制造出完全服从自己的动物机器人,它们不仅能完成简单的指令,还能出色地执行人类交给的复杂任务。
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