机器人如何通过嗅觉传感器的力量实现不可思议的功能深入探索传感器原理及应用PPT
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。Washington University in St. Louis的工程师团队，得益于ONR的75万美元资金支持，利用蝗虫脑部处理气味信号的独特方式，为机器人设计了一个生物混合鼻。
该项目由生物医学工程副教授Baranidharan Raman带领，他强调了生物感测系统与其他同类技术相比之处：“虽然这些嗅觉是原始本能，但它们仍然存在于许多脊椎动物和无脊椎动物中。我们发现，这些简单但高效的嗅觉处理原理对于开发生物启发式解决方案至关重要。”
研究表明，蝗虫通过动态神经活动能够辨认特殊气味，即使在混乱的情境下也能保持准确性。他们还可以被训练来识别某些气味，并在复杂情况下保持性能。这促使Raman提问：“为什么不直接利用这种自然解决方案？即便是最先进的化学传感器，也需要成千上百个传感器才能媲美昆虫天线上的化学传感器数量。”
为了监控昆虫探索过程中的大脑活动，他们计划使用低功耗电子设备收集、记录和传输数据。计算机科学与工程系教授Shantanu Chakrabartty将协助开发这些电子组件。
此外，他们还计划创建一种遥控仿生机器人，使其以蝗虫为模板，可以引导到特定的位置。此装置由材料科学助理教授Srikanth Singamaneni所设计，将包括电浆“纹身纸”，这可贴在蝗虫翅膀上，以产生微热并引导它朝向指定方向。此纹身纸还可以用来收集周围挥发性有机化合物样本，以便进行进一步分析。
Raman指出，“尽管狗已经成为许多工程应用中的先进感测工具，但训练和管理这些动物所需时间与困难，以及缺乏有效解码程序以从生物系统获取化学信息，对广泛应用造成重大挑战。”他们希望这项研究能发展并验证基于蝗虫的化学检测方法，为爆裂物检测等安全任务提供新的解决方案。
