机器人将通过哪些传感器分类来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,结合高度灵敏的嗅觉系统,为生物混合鼻提供了基础。

Raman指出,虽然这种生物感测系统比其他同类型项目更加复杂,但它模仿了脊椎动物和无脊椎动物中的原始本能。在多年的研究中,团队发现蝗虫能够正确辨认特殊气味,即使是在其他气味共同存在的情况下。此外,他们还训练蝗虫辨认某种气味,即使在复杂条件下也能识别出来。

为了监控昆虫大脑中的神经活动,该团队计划使用低功率电子元件收集、记录和传输数据。计算器科学与工程系教授Shantanu Chakrabartty将与Raman合作开发这些组件。此外,该团队还计划通过遥控方式使用蝗虫作为仿生机器人来收集样本。

材料科学助理教授Srikanth Singamaneni将开发一种可贴在蝇翅膀上的电浆“纹身纸”,用于引导遥控飞行并收集周围挥发性有机化合物样本。这项技术预计可以用于国土安全、医疗诊断等领域,并解决目前依赖犬类进行化学检测时面临的问题,比如训练时间长、调节困难以及缺乏有效译码程序。

尽管狗类目前仍是先进化学探测工具,但其训练和调节过程繁琐且不够鲁棒。而基于昆虫化学传感系统则可能为更广泛应用带来新的可能性,“我们希望这项研究能验证基于昆虫化学传感路径,并进一步用于爆裂物检测。”