机器人如何通过传感器应用论文5000字实现不可思议的功能

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导语:美国科学家借助蝗虫的神奇嗅觉,开发出新一代机器人感测系统,这项技术有望在安全领域应用。通过ONR的资助,圣刘易斯华盛顿大学工程师团队利用蝗虫脑部处理气味信息的方式,为机器人设计了一个仿生式鼻子。生物医学工程副教授Baranidharan Raman领导这个项目,他认为这种基于生物的解决方案可以用于非侵入式或化学检测,并且在许多脊椎动物和无脊椎动物中都能复制相同设计与运算原则。

研究表明,蝗虫能够以简单方式接收并处理感官信息,其脑部动态神经活动使其能够辨识特定气味,即使在其他气味存在时也能准确识别。这还包括训练蝗虫辨认特定气味后,它们即使在复杂环境中也能正确识别。在未来,研究计划监控昆虫大脑神经活动,以了解它们如何探索和解码周围环境中的气味。

为了实现这一目标,需要低功率电子元件来收集、记录和传输数据。计算机科学与工程系教授Shantanu Chakrabartty将与Raman合作开发这些组件。此外,该团队还计划使用遥控方法,将蝗虫作为样本采集的仿生机器人系统。这涉及到由材料科学助理教授Srikanth Singamaneni开发的一种生物兼容丝制成的电浆“纹身纸”,可贴于蝗虫翅膀上,并帮助引导它朝向特定的位置。此外,这种纹身贴纸还可以收集邻近挥发性有机化合物样本,让研究人员进行次级分析。

此项目旨在克服现有的犬类感测系统所面临的问题,如训练时间、调节困难以及缺乏有效译码程序,以便更广泛地应用这项技术。“我们希望这项基于蝂子的化学感测途径能够被开发并验证,并进一步用于爆裂物侦测。”