机器人如何通过不同类型的嗅觉传感器实现不可思议的功能

导语:美国科学家借鉴蝗虫的神奇嗅觉,研发新型机器人感测系统

在ONR的支持下,美国圣刘易斯华盛顿大学的工程师们得到了灵感,从蝗虫的特殊嗅觉功能中汲取智慧。他们开发了一种仿生机器人感测系统,可以用于安全领域等多个应用场景。

该校生物医学工程副教授Baranidharan Raman利用75万美元资金赞助,结合了高度敏感的嗅觉系统和生物混合鼻技术。Raman指出,这种生物解决方案可以用于非侵入式或化学检测问题,而且设计与运算原则是普遍可复制的。他强调了解基本的嗅觉处理原则对于生物学启发的人工智能解决方案至关重要。

研究团队发现,蝗虫通过简单方式接收和处理感觉信号,并能够辨别特定气味,即使在其他气味共同存在的情况下。此外,他们还训练蝗虫辨识某些气味,使其即使在复杂环境中也能准确识别。

“为什么不直接使用生物方法?” Raman提问,“即便是最先进的小型化化学传感器也有许多传感器,而昆虫天线上的化学传感器数量却有成千上万。”

为了监控昆虫的大脑活动并解码它们探索环境中的气味,研究人员计划进行实验。这项工作需要低功率电子元件来收集、记录和传输数据。材料科学助理教授Srikanth Singamaneni将开发一种由丝制成的电浆“纹身纸”,可以贴在蝗虫翅膀上,用以引导遥控操作。

此外,该项目还包括镶嵌电浆纳米结构纹身贴纸,以收集邻近挥发性有机化合物样本,然后使用传统方法进行分析。

Raman表示:“虽然狗已经成为很多工程应用中的先进检测工具,但训练这些动物所需时间、困难以及缺乏有效译码程序以从生物系统获取化学信息,对于更广泛应用带来了重大挑战。”他期望这项基于蝗虫化学检测途径的研究能为爆裂物侦测等领域提供帮助。

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