机器人将拥有何种神奇功能嗅觉传感器又是什么模样
导语:美国科学家借鉴蝗虫的神奇嗅觉,研发新型机器人感测系统
在ONR的支持下,美国圣刘易斯华盛顿大学的工程师们得到了灵感,从蝗虫的复杂嗅觉中汲取智慧。他们开发了一种仿生机器人感测系统,可以用于安全领域。
该项目由生物医学工程副教授Baranidharan Raman带领,他获得了75万美元的资金赞助。这项研究利用了高度敏感的生物混合鼻技术,这比其他同类工程更为复杂,因为它涉及到化学传感器和负责嗅觉功能的大脑处理。
Raman指出:“融合生物学解决方案可以用来解决非侵入式或化学传感的问题,而且这种设计与运算原则无处不在。”他还强调了解基本的嗅觉处理原理对于创造出基于生物学启发的工程解决方案至关重要。
多年来,Raman一直致力于研究蝗虫如何以简单方式接收和处理感觉信息。他发现,当气味激活时,它们的大脑会发生动态神经活动,使它们能够辨识特定的气味,即使是在其他气味混杂的情况下。他的团队还训练了蝗虫辨认某个气味,即使在复杂条件下也能准确识别。
“为什么要使用昂贵且笨重的人造设备?” Raman提问,“昆虫天线上的化学传感器数量远超过任何微型化学传感器。”
为了监控这些过程,他们计划使用低功耗电子元件收集、记录和发送数据。计算机科学与工程系教授Shantanu Chakrabartty将帮助开发这部分技术。他表示:“我们希望通过遥控方式指导这些仿生机器人,以实现对环境中的挥发性有机化合物样本进行分析。”
此外,材料科学助理教授Srikanth Singamaneni正在开发一种电浆“纹身纸”,可以贴在蝗虫翅膀上,以引导它们朝向特定方向。此外,这种纹身纸还可以用于收集邻近化合物样本,并进行后续分析。
“虽然狗已经被广泛用于国土安全和医疗诊断,但训练和控制动物需要大量时间和资源,” Raman说,“我们的目标是克服这些挑战,将基于蝇蜓大脑工作模式的一种化学检测方法推向实际应用。”
他们希望这一研究能发展并验证这种基于蝇蜓大脑工作模式的一种化学检测方法,并进一步用于爆炸物探测等任务。