机器人配备嗅觉传感器是否会让开车变得不可思议

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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。通过ONR的资助,生物医学工程副教授Baranidharan Raman和他的团队致力于研究蝗虫如何以简单方式接收和处理感官信息,他们发现气味激活了蝗虫大脑中的动态神经活动,使其能够在混乱的环境中辨识特殊气味。

美国圣刘易斯华盛顿大学工程师们受到蝗虫嗅觉启发,设计出了一个模仿自然界生物混合鼻的新型机器人感觉系统。这项工作得到了75万美元的资金支持,并利用高度敏感的嗅觉系统作为基础。该项目还包括低功耗电子元件来收集、记录和传输数据,以及微型纳米材料,以便创建可用于遥控指引昆虫移动并采集样本的“纹身纸”。

Raman教授表示,这种生物感知解决方案可以用来解决非侵入式或化学检测的问题,因为它复制了相同的设计与运算原则。他强调了解基本嗅觉处理原理对于由生物学启发的人工智能解决方案至关重要。

多年来,Raman一直致力于研究蝗虫大脑如何以极为简单方式接收和处理感官信号。他的团队发现,即使在其他气味共同存在时,也能让蝗虫正确辨识特殊气味。此外,他们还发现可以训练这些昆虫辨识某种特定的气味,即使在复杂情况下也能顺利辨认。

这种方法需要监控昆虫自由活动、探索及解码其环境中的各种化学物质。大卫·克里斯蒂安森计算机科学与工程系教授将合作开发这项所需的小型电子产品。在未来计划中,还有使用遥控技术将蝗蟲作为仿生機器人系統进行实验。此外,将会有纳米结构电浆贴纸被镶嵌到翅膀上,以产生微热引导蝉朝向特定位置,同时也用作样本收集装置进行化合物分析。

Raman进一步指出,在许多工程应用中,如国土安全和医疗诊断领域,都仍然使用狗等动物,但训练这些动物及其翻译程序带来了巨大的挑战。他们希望这项研究能够开发并验证基于甲壳类昆蟲(如蚂蚱)的化学检测途径,并最终用于爆炸物探测等任务。这项技术可能会提供一种新的方法来应对当前面临的一些难题,并推动我们更深入地理解动物如何利用它们独有的感觉能力进行沟通。