机器人将拥有哪些不可思议的功能呢探索传感器种类大全图文揭秘答案
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。这种仿生技术得到了美国海军研究室的大力支持。
圣刘易斯华盛顿大学的工程师团队通过研究蝗虫如何以极为简单的方式接收和处理感官信息,发现了气味激发脑部动态神经活动的机制。这使得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。
该校生物医学工程副教授巴拉尼德哈兰·拉曼及其团队获得了75万美元资金赞助,利用高度灵敏的嗅觉系统开发出了生物混合鼻。这项技术比传统化学感测系统更为复杂,但也提供了一种非侵入式或化学感测解决方案。
拉曼表示:“融合生物学解决方案可以用于各种问题,而且设计与运算原则是一致的。因此,了解基本嗅觉处理原则对于由生物学启发的工程解决方案至关重要。”
多年来,拉曼一直在研究蝗虫脑部如何以简单方式接收和处理感官信息。他发现,不同气味激发脑部不同动态神经活动,让蝗虫能正确辨认特殊气味,即使在其他气味重叠的情况下。他的团队还发现,可以训练蝗虫辨识某种气味,并且即便在复杂条件下,也能准确识别。
“为什么不直接使用生物解决方案?”拉曼提问,“即使是最先进的小型化化学检测装置也有许多传感器。而昆虫天线上的化学传感器数量却有成千上万。”
为了监控昆虫大脑中的神经活动,他们计划实时观察昆虫探索其环境时对周围气味反应。此外,还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山塔努·查克拉巴蒂将与拉曼合作开发这些组件。
此外,他们还计划用遥控方法创造一个仿生机器人,用蝗虫作为样本,以进行实验。在材料科学方面,该校材料科学助理教授斯里坎特·辛甘尼将发展一种可贴在蝇翅膀上的电浆“纹身纸”,帮助引导蝇朝向特定位置,同时收集邻近挥发性有机化合物样本,以供分析。
“狗的一些嗅觉功能仍然是先进设备,如国土安全和医疗诊断,”拉曼说,“然而,对动物进行训练并调节它们,以及缺乏有效译码程序,使这些生物系统无法广泛应用。”他们希望这项研究能够验证基于蝇子的化学检测路径,并将其用于爆炸物侦测等任务。