机器人如何通过嗅觉传感器获得不可思议的功能探索传感器的定义与作用

导语：美国科学家借鉴蝗虫的嗅觉机制，研发新型仿生机器人感测系统，该系统可用于安全应用。圣刘易斯华盛顿大学工程师团队得到了ONR75万美元赞助，利用高灵敏度嗅觉系统开发生物混合鼻。该项目由生物医学工程副教授Baranidharan Raman主持，他认为融合生物学解决方案可以解决非侵入式或化学感测问题。

研究人员多年来一直在研究蝗虫如何以简单方式接收和处理感官信息。在ONR的资助下，他们发现气味激活脑部动态神经活动，使蝗虫能够正确识别特殊气味，即使是在其他气味共同存在的情况下。此外，他们还发现蝗虫可以被训练辨认特定气味，即使在复杂条件下也能准确识别。

为什么不直接使用生物解？拉曼提问，“即便是最先进的微型化学传感器也有许多传感器。”昆虫天线上的化学传感器数量更是上百万种类型。研究者计划监控昆虫大脑神经活动，当它们自由活动、探索环境中出现的气味时。

为了实现这一点，需要低功耗电子元件进行数据收集、记录和传输。计算机科学与工程系教授Shantanu Chakrabartty将与拉曼合作，开发必要组件。此外，材料科学助理教授Srikanth Singamaneni将开发一种电浆“纹身纸”，帮助遥控引导蝗虫朝向特定位置，同时收集邻近挥发性有机化合物样本。

这种基于蝗虫的化学感测方法对国土安全和医疗诊断等领域具有重要意义，因为它可能会克服目前使用狗作为嗅探犬的问题，如训练时间长且难度大，以及缺乏有效译码程序以解读来自动物系统的化学信息。这项研究旨在验证并进一步发展这项基于蝂子的化学检测技术，以用于爆裂物侦测等任务。