机器人如何通过嗅觉传感器的原理及应用实现不可思议的功能
导语：美国科学家借助蝗虫的神奇嗅觉，开发出新一代仿生机器人感测系统，该系统能够在复杂环境中准确识别特定气味，从而应用于安全领域。通过ONR的资助，生物医学工程副教授Baranidharan Raman和他的团队致力于研究蝗虫如何以简单方式接收和处理感官信息，他们发现气味激活了蝗虫大脑中的动态神经活动，使其能够在混乱的气味背景下辨认特殊气味。
美国圣刘易斯华盛顿大学的工程师们受到了蝗虫灵敏嗅觉的启发，并开发出了一个新的仿生机器人感觉系统，可以用于安全等应用。此项目得到了75万美元资金支持，由美国海军研究室提供。在此基础上，他们还设计了一种名为“生物混合鼻”的高灵敏度嗅觉系统。
该校工程与应用科学系生物医学工程副教授Baranidharan Raman表示，生物检测系统比其他同类设备更为复杂，它包含负责化学感官功能的大量传感器。虽然这种原始本能仍然存在于许多脊椎动物和无脊椎动物中，但理解基本嗅觉处理原理对于发展基于生物学解决方案至关重要。
多年来，Raman一直在研究蝗虫如何以极其简单的方式接收并处理来自周围世界的声音、触觉、视觉和化学信号。他及其团队发现，当某种气体刺激时，大脑中的动态神经活动使得蝇可以正确地识别出特定的气体，即使是在其他各种不同的背景下也能做到这一点。
为了进一步了解这些过程，研究人员计划监控昆虫自由活动时的大脑神经活动，这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将开发一种可贴在昆虫翅膀上的电浆“纹身纸”，可以产生微热，以引导昆虫朝向特定方向。此外，这种纹身纸还可以用作采集挥发性有机化合物样本，并进行后续分析。
“狗已经被证明是先进的人工智能之一，在国土安全以及医疗诊断等领域都有广泛使用，”Raman指出，“然而，对训练这些动物以及制约它们所需时间与困难，以及缺乏强大的译码程序以解读来自生物系统的化学信息，对于更广泛应用带来了重大挑战。”
这个项目旨在克服这些挑战并开发一种基于蝇子的化学检测方法，以便它能够用于侦测爆裂物等危险情况。这项工作不仅对提高现有的犬类检测技术，而且对未来创新的工业自动化也有着潜力的意义。
