Исследовательская группа из Китая заявила, что использовала устройство управления мозгом на солнечной энергии, чтобы управлять голубем в полете в течение почти двух часов в солнечный день.
Ученые во главе с Хуаем Жуйтуо, профессором колледжа электротехники и автоматизации Шаньдунского университета науки и технологий в восточном Китае, изучают использование робототехники на животных. Согласно статье, опубликованной в рецензируемом китайском журнале биомедицинской инженерии, исследователи привязали солнечную панель размером примерно в половину экрана смартфона к спине голубя.
Небольшая литиевая батарея, заряжаемая панелью, затем питала устройство управления мозгом на голове птицы, генерируя сигналы стимуляции нервов, поддерживая беспроводную связь с домашней базой.
Исследователи отметили, что в предыдущих экспериментах голуби следовали человеческим командам в течение примерно 45 минут — примерно столько же, сколько обычному коммерческому дрону — из-за ограниченного размера батареи, которую птицы могли нести. Эксперименты группы с пятью голубями показали, что птицы могут выполнять простые команды, такие как поворот вправо или влево, с точностью 80-90 процентов. Исследователи говорят, что птицы иногда не реагировали из-за усталости или сильных, неожиданных отвлекающих факторов на открытом воздухе.
Это прорыв, но не таких масштабов, которым может показаться. О первых успешных экспериментах по управлению мозгом животных сообщила японская исследовательская группа в 1997 году в презентации на международной конференции по робототехнике. Они использовали электрические стимулы, чтобы заставить таракана двигаться по прямой линии. С тех пор многие исследователи со всего мира присоединились к этой области, распространив использование подобной технологии на широкий круг животных, включая жуков, пчел, гекконов, крыс и акул.
Поведением животных обычно управляют с помощью нейронных сигналов, генерируемых исследователями, чтобы вызвать неприятные ощущения, такие как боль или страх, побуждая к немедленным действиям, таким как поворот вправо или влево. Для правильной работы генератор сигналов, компьютерные чипы и коммуникационные компоненты для устройства управления мозгом требуют постоянного, стабильного питания.
Команда Хуая сообщила, что их система на солнечной энергии была построена в основном из готовых компонентов. Это был не самый эффективный источник энергии, а недорогой компьютерный чип в устройстве управления мозгом также потреблял больше энергии, чем им хотелось бы.
Чтобы преодолеть эти проблемы, ученые разработали интеллектуальную систему управления питанием, которая внимательно следит за системой управления мозгом и прогнозирует ее потребление энергии, что, по их словам, повышает энергоэффективность.
Используя прогнозы, устройство управления мозгом может изменять интенсивность своих стимулирующих сигналов и координировать распределение энергии между различными компонентами, чтобы максимизировать продолжительность операции в постоянно меняющейся среде. Исследователи заявили, что их исследование показало, что система может увеличить эффективное время подачи питания почти на 40 процентов даже в пасмурный день.