制造机器人需要时间、技术技能和合适的材料，有时还需要一点真菌。
在制造一对新机器人的过程中，康奈尔大学的研究人员培养了一种不太可能的成分，这种成分不是在实验室里发现的，而是在森林地面上发现的:真菌菌丝。通过利用菌丝体固有的电信号，研究人员发现了一种控制“生物混合”机器人的新方法，这种机器人对环境的反应可能比纯合成机器人更好。
该团队的论文《真菌菌丝体电生理测量介导的机器人感觉运动控制》发表在8月28日的《科学机器人》杂志上。论文的第一作者是Anand Mishra，他是由Rob Shepherd领导的有机机器人实验室的研究助理，Rob Shepherd是康奈尔大学工程学院机械和航空航天工程教授，也是该论文的资深作者。
谢泼德说:“这篇论文是许多将利用真菌王国为机器人提供环境感知和命令信号以提高其自主性水平的论文中的第一篇。”“通过将菌丝体植入机器人的电子元件中，我们能够让生物混合机器感知环境并做出反应。在这种情况下，我们使用光作为输入，但在未来，它将是化学的。未来机器人的潜力可能是感知行作物的土壤化学成分，并决定何时添加更多肥料，例如，也许可以减轻农业的下游影响，如有害的藻华。”
在设计未来的机器人时，工程师们从动物王国获得了很多灵感，他们设计的机器可以模仿生物的移动方式，感知环境，甚至通过排汗调节体内温度。一些机器人加入了活体材料，比如肌肉组织细胞，但这些复杂的生物系统很难保持健康和功能。毕竟，让机器人活下去并不总是那么容易。
菌丝体是蘑菇的地下营养部分，具有许多优点。它们可以在恶劣的条件下生长。它们还具有感知化学和生物信号并对多种输入作出反应的能力。
“如果你考虑一个合成系统，比如说，任何被动传感器，我们只把它用于一个目的。但是生命系统会对触摸、光、热做出反应，甚至会对一些未知的东西做出反应，比如信号。”“这就是为什么我们认为，好吧，如果你想制造未来的机器人，它们如何在意想不到的环境中工作?我们可以利用这些生命系统，任何未知的输入，机器人都会做出反应。”
然而，找到一种将蘑菇和机器人结合起来的方法，需要的不仅仅是精通技术和园艺。
米什拉说:“你必须有机械工程、电子学、一些真菌学、一些神经生物学和某种信号处理方面的背景。”“所有这些领域共同构建了这种系统。”
米什拉与一系列跨学科研究人员合作。他咨询了神经生物学和行为学高级研究员布鲁斯·约翰逊(Bruce Johnson)，并学会了如何记录在菌丝膜上的神经元状离子通道中携带的电信号。凯西·霍奇是农业与生命科学学院综合植物科学学院的植物病理学和植物微生物生物学副教授，她教米什拉如何培养干净的菌丝体，因为当你在真菌上粘贴电极时，污染是一个相当大的挑战。
Mishra开发的系统由一个电子接口组成，它可以阻挡振动和电磁干扰，并实时准确地记录和处理菌丝体的电生理活动，还有一个受中枢模式发生器(一种神经回路)启发的控制器。从本质上讲，该系统读取原始电信号，对其进行处理，并识别菌丝体的节律尖峰，然后将该信息转换为数字控制信号，发送给机器人的执行器。
他们制造了两个生物混合机器人:一个是蜘蛛形状的软体机器人，另一个是轮式机器人。
机器人完成了三个实验。在第一个实验中，机器人分别行走和滚动，作为对菌丝体信号自然持续峰值的反应。然后，研究人员用紫外线刺激机器人，使它们改变了步态，证明了菌丝体对环境做出反应的能力。在第三种情况下，研究人员能够完全覆盖菌丝体的原生信号。
其影响远远超出了机器人和真菌领域。
米什拉说:“这类项目不仅仅是控制机器人。“这也是关于创造与生命系统的真正联系。因为一旦你听到信号，你就会明白发生了什么。也许这个信号来自于某种压力。所以你看到的是身体反应，因为这些信号我们无法可视化，但机器人正在可视化。”
合著者包括来自意大利佛罗伦萨大学的Johnson、Hodge、Jaeseok Kim和本科研究助理Hannah Baghdadi。
该研究得到了美国国家科学基金会(NSF) CROPPS科学技术中心的支持;美国农业部国家食品与农业研究所;以及NSF土壤信号项目。
