Linha de Montagem Bizarra Produz Baratas Ciborgues em Pouco mais de um Minuto

Crédito:An anesthetized cockroach in the assembly line apparatus awaits its electronic backpack
Nanyang Technological University

Em vez de construir meticulosamente robôs em miniatura do zero, pesquisadores agora estão transformando insetos reais em ciborgues controlados remotamente — e uma nova linha de produção automatizada acelera drasticamente o processo.

Como funcionam os insetos ciborgues

Em termos simples, um inseto ciborgue geralmente é um inseto grande — geralmente uma barata sibilante de Madagascar — equipado com uma pequena mochila eletrônica. Eletrodos dentro da mochila podem ser ativados remotamente para estimular as antenas ou os olhos do inseto, fazendo-o andar, parar ou se virar sob comando.

Longe de ser uma curiosidade assustadora, esses híbridos de insetos têm um grande potencial. Um dos principais usos propostos é a busca e o resgate em desastres: uma barata ciborgue equipada com uma câmera poderia rastejar por pequenas aberturas nos escombros, transmitindo imagens ao vivo e as coordenadas de quaisquer sobreviventes presos.

Crédito:A cyborg cockroach developed at North Carolina State University Eric Whitmire

Tais missões exigiriam enxames, não apenas um punhado, desses insetos robóticos. A visão é mobilizar dezenas ou até centenas de insetos simultaneamente, com suas mochilas coordenando rotas de busca sem fio para evitar sobreposições e cobrir o terreno com mais eficiência.

A Necessidade de Velocidade e Consistência

Para tornar essa abordagem viável, os cientistas precisam de uma maneira mais rápida e consistente de preparar as baratas do que equipar cada uma manualmente. É aí que entra a nova linha de montagem.

Crédito:Development of the assembly line (pictured) was supported by the Japan Science and Technology Agency Nanyang Technological University

Desenvolvido pelo Professor Hirotaka Sato e sua equipe na Universidade Tecnológica de Nanyang, em Singapura, a configuração totalmente automatizada inclui uma plataforma de sustentação para o inseto, uma câmera com sensor de profundidade Intel RealSense e um braço robótico UR3e com uma pinça Hand-E.

Automação Passo a Passo

O processo começa com a anestesia da barata e sua fixação na plataforma. O sistema então desliza para o lugar e a visão computacional mede o tamanho e a posição do inseto. Os pesquisadores levantam uma pequena parte de sua concha externa para revelar a membrana entre o pronoto e o mesotórax.

Instalando a Mochila

A equipe abaixa uma mochila pré-montada de 2,3 gramas sobre o inseto, insere dois eletrodos na membrana, pressiona a mochila na posição até ouvir um clique e solta o inseto assim que a plataforma se move para trás.

Crédito:A diagram of the assembly line and the cyborg cockroaches – manually-assembled cyborgs have already been field-tested in Myanmar, in the aftermath of a 7.7-magnitude earthquake Nanyang Technological University

Toda essa operação leva apenas 68 segundos por barata — em comparação com 15 minutos a uma hora quando feita manualmente. Testes de desempenho mostraram que baratas ciborgues, tanto as produzidas em linha de montagem quanto as preparadas manualmente, navegaram igualmente bem por tarefas como caminhos em forma de S e espaços desorganizados.

Eficiência Energética e Reutilização

O design também beneficia os insetos e prolonga a vida útil da bateria, utilizando apenas 40% do tempo de estimulação e 75% da voltagem necessária para sistemas semelhantes. Os pesquisadores podem até remover as mochilas entre as missões.

Nosso sistema torna a ideia de implantar um grande número de insetos ciborgues em cenários do mundo real muito mais realista, disse Sato. A automação nos permite produzi-los de forma rápida e confiável — um recurso essencial para operações urgentes, como resgate pós-desastre.

Leia o artigo original em: New Atlas
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