机器人如何通过嗅觉传感器的应用举例而获得不可思议的功能
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导语:美国科学家借鉴蝗虫的嗅觉机制,研发新型仿生机器人感测系统,该系统可用于安全应用。圣刘易斯华盛顿大学工程师团队得到了75万美元资金支持,利用高度灵敏的生物混合鼻技术开发出此类系统。
该校工程与应用科学系生物医学工程副教授Baranidharan Raman表示,生物感测系统较其他同类型工程系统复杂,不仅负责嗅觉感官的化学感测,还融合了基本的生物学解决方案。Raman和他的团队发现,气味激发在脑部的动态神经活动,使蝗虫能正确地辨识特殊气味,即使是在其他气味共同存在的情况下。
研究还表明蝗虫可以被训练辨识某种气味后,即使在复杂情况下也能顺利辨识。在昆虫自由活动、探索与解码环境中出现的气味时,监控其大脑神经活动是他们计划中的重要环节。此方法需要低功率电子元件收集、记录和传输数据。计算器科学与工程教授Shantanu Chakrabartty将与Raman合作开发这些组件。
此外,他们计划使用遥控方式,将蝗虫作为收集样本的仿生机器人系统。这项研究还包括多功能纳米材料专家Srikanth Singamaneni开发的一种由生物兼容丝制成电浆“纹身纸”,可以贴在蝗虫翅膀上,以帮助引导它们朝向特定的位置,同时收集邻近挥发性有机化合物样本。
Raman指出,与训练和调节动物相比,这项基于蝂子的化学感测途径具有显著优势,因为它不需要大量时间和资源,并且提供了一个强大的译码程序来提取来自生物系统的化学信息。他期望这项研究能够为侦测爆裂物等安全应用提供新的解决方案。
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