机器人能否拥有不可思议功能传感器一般多少钱
导语:美国科学家借助蝗虫的神奇嗅觉,开发出新型机器人感测系统,以用于安全领域。他们利用ONR的75万美元资金赞助,研究蝗虫如何以简单方式接收和处理感官信息。团队发现,当气味激发脑部动态神经活动时,蝗虫能够准确辨识特殊气味,即使在其他气味共同存在的情况下。
美国圣刘易斯华盛顿大学的工程师们从蝗虫的嗅觉中汲取灵感,研制出了一个仿生机器人感测系统,可用于安全应用,如爆炸物检测。此项目得到了生物医学工程副教授Baranidharan Raman以及美国海军研究室(ONR)的大力支持。
Raman指出,这种生物混合鼻相比其他同类型工程系统更为复杂,因为它包含了负责嗅觉功能的化学传感器。这一原始本能仍然存在于许多脊椎动物和无脊椎动物中。他认为了解基本的嗅觉处理原则对于发展生物学启发的人工解决方案至关重要。
多年来,Raman及其团队一直在研究蝗虫大脑如何以简单方式接收和处理感觉信号。他们发现当特定的气味激活时,在大脑中的动态神经活动允许蝗虫正确地辨别出这些气味,即使是在其他气味共同存在的情况下。在此基础上,他们还训练了蝗虫能够在复杂环境中识别特定香料。
“为什么不直接使用生物解决方案?” Raman提问,“即便是最先进的小型化化学传感器也需要成百上千个传感器。” 他解释说,与昆蟲天线上的化学传感器相比,其数量远不止,而且具有各种各样的类型。
为了监控昆蟲自由活動、探索其環境中的氣息並解碼腦內活動,他們计划監控昆蟲的大腦神經活動。此方法需要低功率电子元件來收集、記錄和傳輸數據。计算机科学与工程系教授Shantanu Chakrabartty将与拉曼合作开发这部分工作所需组件。
此外,他们计划通过遥控手段使用蚂蚱作为样本采集的仿生机器人系统。材料科学助理教授Srikanth Singamaneni将开发一种由生物兼容丝制成的电浆“纹身纸”,可以贴到蚂蚱翅膀(产生微热),并帮助通过遥控引导它们朝向特定的位置。此外,这种带有电浆纳米结构纹身贴纸还可以收集附近挥发性有机化合物样本,让研究人员使用传统方法对化合物进行二次分析。
“许多工程应用中,狗闻道能力仍然是先进级别的手段,但训练这些动物所需时间与困难度,以及缺乏强大的译码程序以获取来自生物系统中的化学信息,对于更广泛应用带来了重大挑战,” Raman说,“我们希望这项研究能够验证基于甲壳类昆介之上的这种化学检测途径,并进一步用于侦查爆裂品。”