机器人如何通过嗅觉传感器获得20种不可思议的功能应用实例
导语:美国科学家借鉴蝗虫的神奇嗅觉,开发出新一代机器人感测系统,旨在提升安全应用的效率和准确性。该项目得到了美国海军研究室(ONR)的75万美元资金支持,由圣刘易斯华盛顿大学(Washington University in St. Louis)工程与应用科学系生物医学工程副教授Baranidharan Raman领衔。
据Raman介绍,这项仿生机器人感测系统采用了蝗虫脑部动态神经活动处理气味信息的原理,并且能够识别特定气味,即使在复杂环境中也能保持高效。这种方法不仅简化了传统化学感测装置中的多种传感器,还模仿了昆虫天线上成千上万个化学传感器的工作方式。
为了实现这一点,研究团队计划监控蝗虫探索其环境并解码出现的气味时的大脑活动。这项任务需要低功耗电子元件来收集、记录和传输数据。计算机科学与工程系教授Shantanu Chakrabartty将与Raman合作,共同开发这些所需组件。
此外,研究人员还计划通过遥控方式使用蝗虫作为样本收集的仿生机器人系统。材料科学助理教授Srikanth Singamaneni将开发一种由生物兼容丝制成的电浆“纹身纸”,可贴在蝂翅膀上,以产生微热,并引导蝂朝向特定的位置。此外,该纹身贴纸还可用于收集邻近挥发性有机化合物样本,以便进行后续分析。
"我们期望这项基于蝂蚁化学检测途径的研究能为侦测爆裂物等领域提供新的解决方案," Raman说。他指出,与训练和调节犬类相比,这种方法具有显著优势,因为它可以避免对动物造成压力,同时提高了检测速度和准确性。此外,由于这种技术不依赖于昆虫的情绪或疲劳,它可能更适合长时间或危险环境下的操作。