机器人如何通过嗅觉传感器的应用而获得了令人难以置信的功能

导语：美国科学家借鉴蝗虫的嗅觉机制，研发出新型仿生机器人感测系统，以便用于安全领域。他们发现蝗虫通过简单的神经活动能够准确识别特定气味，即使在其他气味混杂的情况下。

美国圣刘易斯华盛顿大学的工程师团队受到了蝗虫嗅觉灵感，开发出了新的仿生机器人感测系统，这种系统可用于安全应用。该校生物医学工程副教授Baranidharan Raman利用美国海军研究室（ONR）的75万美元资金赞助，结合了高度灵敏的嗅觉系统和生物混合鼻部来开发这个项目。

Raman指出，生物感测系统比其他同类工程更为复杂，它们包括负责嗅觉功能的化学传感器。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，但理解基本的嗅觉处理原理对于由生物学启发的工程解决方案至关重要。

多年来，Raman一直在研究蝗虫如何以相对简单方式接收并处理感觉信号。他与他的团队发现，当气味激活脑部时，就会产生动态神经活动，使得蝗虫能够正确识别特殊气味，即使在其他气味共同存在的情况下。在其他实验中，他们还发现蝗虫可以被训练辨认某种气味，并且即使在复杂情况下也能顺利辨认，如当其与其他香料重叠或是在不同的背景条件下。

“为什么不直接使用生物解决方案?” Raman提问，“即便是最先进的小型化化学传感器也有大量传感器。而昆蟲天线上则有成千上万个传感器，每种类型都不同。”

此外，该团队计划监控昆蟲自由活动、探索并解码它们环境中的香氛时的大脑神经活动。这需要低功率电子元件来收集、记录和传输数据。计算机科学与工程系教授Shantanu Chakrabartty将与Raman合作开发这些所需组件。

此外，该团队还打算通过遥控方式使用蜻蜓作为样本采集设备。一名材料科学助理教授Srikanth Singamaneni将开发一种由生物兼容丝制成的电浆“纹身纸”，可以贴到蜻蜓翅膀上产生微热，有助于遥控引导蜻蜓朝向特定位置。此外，这种纹身纸还能收集附近挥发性有机化合物样本，让研究人员使用标准方法进行化合物化学组成分析。