科学家演示基于昆虫耳朵的传感器方案 可用于小车的行进控制

2021年03月03日 15:08 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

以色列特拉维夫大学的一支研究团队,刚刚介绍了一套基于蝗虫耳朵的“半生物 / 半机械”装置。作为仿生学的一个宝库,大自然已经向我们展示了较闭门造车更优秀的各种解决方案。而在这套“生物传感器”的帮助下,系统可以拾取环境中的简单声音指令,为未来更灵敏和高效的传感器铺平了道路。

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原理图(来自:Tel Aviv University)

通过将昆虫与机器人或电子系统结合起来,此前已有研究团队展示过可用于嗅探爆炸性化学物质的半机械蝗虫、可执行搜索和救援任务的半机械蟑螂、以及可充当机动性极强的无人机的半机械蜻蜓。

在特拉维夫大学的这项新研究中,科学家团队将一只已故蝗虫的耳朵连接到了机器平台上,以代替传统的麦克风。

通过“单耳”设备为其提供氧气和养分,研究小组维持着它的生物功能,以便整套系统可对环境声音作出响应。

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机器人组件侧视图(来自:Sensors | MDPI)

由“耳朵芯片”接收到的电信号会被放大并传输给系统本体,演示用的机器人经过了特殊的编程,可针对不同的拍手声给出不同的动作响应。

测试期间,当研究人员单次拍手时,机器人就会向前移动。而连拍两次手掌,小车又会向后移动。

研究团队表示,这项演示进一步证明了我们能够如何利用天然传感器来获得巨大的优势。论文作者 Ben Maoz 指出:

就灵敏度和能效表现而言,生物系统较技术衍生方案有着天然的巨大优势。而特拉维夫科学家们的这项技术演示,为机器和昆虫之间的感官整合方案开辟了一扇新的大门。

由于某些从头开始打造的解决方案并不高效,新方案可帮助科学家们节省大量的开发时间,并将精力放到更重要的项目攻关上。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《传感器》(Sensors)期刊上。

原标题为《Ear-Bot: Locust Ear-on-a-Chip Bio-Hybrid Platform》。

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