机器人是否将拥有传感器使其拥有的功能令人难以置信
导语:美国科学家借助蝗虫的神奇嗅觉,开发出了一种新型仿生机器人感测系统,这项技术有望应用于安全领域。通过ONR的资金支持,生物医学工程副教授Baranidharan Raman和他的团队研究了蝗虫如何以简单方式接收和处理感官信息,他们发现气味激发在脑部产生动态神经活动,使得蝗虫能够在复杂环境中准确识别特定气味。
美国圣刘易斯华盛顿大学的工程师们受到蝗虫嗅觉的启发,研制出了这款新型机器人感测系统。该校工程与应用科学系生物医学工程副教授Baranidharan Raman利用75万美元的ONR资金赞助,结合高度敏感的嗅觉系统,为生物混合鼻提供了基础。
Raman指出,这种生物感测系统比其他同类工程解决方案更为复杂,它包括负责化学传感器功能的大脑区域。虽然这种本能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由生物学启发的人工解决方案至关重要。
多年来,Raman一直致力于研究蝗虫大脑如何以简洁方式接收和处理感觉信号。他和团队发现,当气味刺激时,大脑中的动态神经活动使得蝗虫能够正确辨认特殊气味,即便是在其他气味共同存在的情况下。在其他方面,他们还训练了蝗虫辨识特定气味,即使在复杂背景条件下也能准确识别。
“为什么不直接使用生物解决方案?” Raman提问,“即使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达到上百万。” 他们计划监控昆虫自由活动时的大脑神经活动,以了解其环境中气味解码过程。
此外,他们还将开发一种低功率电子元件用于数据收集、记录以及发送。这一任务将由计算机科学与工程系教授Shantanu Chakrabartty合作完成,他将与Raman一起设计这些组件。此外,该团队还打算使用遥控方式操作仿生机器人,以收集样本,并通过纳米材料专家Srikanth Singamaneni设计的一种电浆纹身纸来引导它们朝向特定位置。此纹身纸可用微热促进挥发性有机化合物样本蒸发,从而进行次级分析。