60、探秘Calmbots：利用马达加斯加蟑螂实现多功能控制

探秘Calmbots：利用马达加斯加蟑螂实现多功能控制

1. Calmbots功能概述

Calmbots旨在利用马达加斯加蟑螂实现多种功能，如控制蟑螂触碰物体、发出声音、通过附加传感器感知环境等。为实现这些功能，构建了一套基于AR标记和无线电基站的系统，该系统能跟踪和与蟑螂背上的背包通信，同时还设计了一些灵活的可选部件来拓展功能。

2. 实现Calmbots功能的具体步骤

2.1 蟑螂手术

通过手术在蟑螂体内植入电极以控制其运动。具体操作如下：
- 将蟑螂放在冰上30分钟使其麻醉。
- 切断蟑螂触角和尾须的尖端。
- 将五根电极分别插入触角、尾须和前胸第二节，触角插入约1厘米（不触及大脑），尾须电极插入约5毫米。

2.2 电刺激控制蟑螂运动

通过电刺激实现对蟑螂运动的控制，具体方式如下：
| 运动方向 | 电刺激部位 |
| ---- | ---- |
| 前进 | 刺激双侧尾须 |
| 左转 | 刺激右侧触角 |
| 右转 | 刺激左侧触角 |
| 停留 | 刺激双侧触角 |

在电刺激过程中，会出现电极附着杂质导致无法提供电刺激的问题。单极脉冲会使杂质积累，无法控制蟑螂；而双极脉冲能分解杂质，可实现更长时间的控制。为避免蟑螂对电刺激脱敏，采用间隔300ms、持续200ms的单次电刺激，使用2V、50%占空比、50Hz的双极脉冲。

2.3 实时跟踪和与蟑螂背包通信的系统

为实现蟑螂执行任务（如物体运输），提出了一个能实时控制和跟踪蟑螂运动并发送任务信号的系统