机器人如何利用传感器技术有哪些不可思议的功能

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。

美国圣刘易斯华盛顿大学的工程师团队受到了蝗虫的灵感，并开发出了一个新的仿生机器人感测系统，用于检测各种安全应用。该项目得到了生物医学工程副教授Baranidharan Raman和美国海军研究室(ONR)75万美元的资助。

Raman表示，这种生物混合鼻比其他同类型的工程系统更为复杂，因为它包含了负责嗅觉感官的化学传感器。尽管这种嗅觉是原始本能，但它仍然存在于许多脊椎动物和无脊椎动物中。“融合生物学解决方案可以用来解决非侵入式或化学传感等问题，而且它们在设计与运算原则上都是相同的。”Raman说，“因此，对基本嗅觉处理原则的理解对于由生物启发的人工解决方案是不可或缺。”

多年来，随着ONR资金支持，Raman一直在研究蝗虫脑部如何以简单方式接收并处理感觉信号。他发现，当气味激活时，在脑部发生动态神经活动，使得蝗虫能够正确地辨认特殊气味，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识别特定气味，即使在复杂条件下也能辨认出这些气味。

“为什么不直接使用生物解决方案?” Raman提问，“即使是最先进的小型化化学传感装置也有很多传感器。而昆虫天线上的化学传感器数量却有成千上万种。”

此外，他们计划通过监控昆虫大脑中的神经活动来观察昆虫自由活动、探索其环境中的气味。在这个过程中，他们需要低功率电子元件来收集、记录和发送数据。计算机科学与工程系教授Shantanu Chakrabartty将与Raman合作，共同开发这项所需组件。

他们还计划通过遥控方式使用蝗虫作为样本采集的一种仿生机器人系统。材料科学助理教授Srikanth Singamaneni将开发一种由生物兼容丝制成电浆“纹身纸”，可以贴到蝗子的翅膀上产生微热，有助于引导蝇子朝向特定的位置。此外，这样的纹身贴纸还可以收集周围挥发性有机化合物样本，让研究人员进行二次分析。