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Smellicopter-使用飞蛾天线寻找气味的避障无人机

时间:2021-01-10   访问量:4

    无人机的一大优势是,这些小型机器人可以到达人们无法到达的地方,包括可能过于凶险的区域,例如自然灾害后的不稳定布局或未爆炸装备的区域。研究人员对开发可通过嗅探空气中的化学物质以定位灾祸幸存者,气体泄漏,爆炸物等的装备来应对这些情况的装备感兴趣。但是,大多数人创造的传感器不够灵敏或不够快,无法在飞过这些来源发生的斑驳气味时,找到并处理特定的气味。

    

    现在,由华盛顿大学老板的团队开发了Smellicopter:Smellicopter:这是一种自动无人机,它行使飞蛾的现场天线引导气味。直升飞机在空中遨游时还可以感知并避开障碍物。该小组于10月1日在IOP Bioinspiration&Biomimetics杂志上发表了这些后果。威斯康星大学机械工程系博士生梅兰妮·安德森(Melanie Anderson)的主要作者解释说,自然确实将人造气味传感器从水中吹了出来。通过使用实际的飞蛾天线借助Smellicopter,我们能够兼得两全:机器人在可以控制其运动的平台上的敏感性。蛾子行使触角感应周围环境中的化学物质,并导航到食物来源或潜伏伴侣。

    

    

    

    UW生物学传授,共同监督安德森博士研究的合著者托马斯·丹尼尔(Thomas Daniel)指出,飞蛾天线中的细胞会放大化学灯号。蛾子真的有用地做到了–一种气味分子可以触发许多细胞反应,这即是诀窍。此历程非常高效,特定且快速。该团队使用了Manduca sexta hawkmoth的触角来制造Smellicopter。研究人员将飞蛾放在冰箱中进行麻醉,然后再撤除天线。天线与飞蛾分离后,其生物和化学活性可保持长达四个小时。研究人员说,可以通过将天线存放在冰箱中来延伸时间。

    

    通过在天线的两头增加细线,研究人员能够将其连接到电路并测量天线中所有单元的平衡灯号。 

    

    然后,该团队将其与典范的人造传感器进行了相对,技巧是将其同时放置在风洞的一端,并散发出气味,这两种传感器都会对花香和乙醇(一种酒精)做出反应。天线反应更快,在抽吸之间恢复所需的时间更少。为了建立Smellicopter,该团队将天线传感器增加到开源的手持式商用四轴无人机平台上,该平台允许用户增加分外功效。研究人员还在无人机的反面增加了两个塑料鳍片,以发生阻力,以赞助其接续地在优势向。

    

    华盛顿大学机械工程学助理传授索耶·富勒(Sawyer Fuller)的另一名合著者和共同照料提到,从机器人技术的角度来看,这是天赋。机器人技术中的经典技巧是增加更多的传感器,并可能构建神奇的算法或使用机器学习来估计风向。事实证明,您只需要增加一条鳍即可。Smellicopter不需要研究人员的任何赞助来寻找气味。该团队为无人机建立了一个“投加海潮”和谈,该和谈模仿了飞蛾怎样寻找气味。Smellicopter通过向左挪动特定距离开始搜索。若没有任何东西超过特定的气味阈值,则Smellicopter然后向右挪动相像的距离。一旦检测到异味,它就会改变其遨游模式向其猛增。

    

    

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