研究人员在芯片上搭载了蝗虫耳朵。
安装了蝗虫耳朵芯片的机器人。
techxplore.com网站当地时间3月2日报道，以色列特拉维夫大学的研究人员在生物科技方面取得了重大突破：他们首次将死亡蝗虫的耳朵与机器人建立了连接。机器人能接收耳朵接收的电子信号，并作出相应反应：研究人员拍手一次，机器人会向前移动；研究人员拍手两次，机器人则会后退。相关研究成果刊登在《传感器》杂志中。
研究人员表示，在项目开展初期，他们试图探索如何将生物系统的优势整合到技术系统中（例如：以死蝗虫的听觉器官作为机器人的传感器）。“我们最终选择了听觉系统，因为它便于与现有技术进行比较，而嗅觉的难度则要大得多。”研究人员Ben M. Maoz博士说，“我们用死蝗虫的耳朵取代机器人的电子麦克风，用耳朵的听觉能力检测环境电子信号（空气振动），并借助一种特殊的芯片，将蝗虫的听觉输入转换为机器人输入。”
在完成项目的过程中，研究人员克服了诸多挑战。在第一阶段，研究人员制作了能够响应环境信号的机器人。在第二阶段，研究人员分离出了死蝗虫的听觉器官，并使其保持活性。第三阶段，研究人员找到了让机器人顺利接收信号并作出相应反馈的方法。“Amir Ayali教授团队常与蝗虫打交道，具有丰富的相关经验，他们找到了分离蝗虫听觉系统的方法。”Maoz博士说，“Yossi Yovel教授团队研发了机器人，并开发了能让其响应电子听觉信号的代码。我们团队则负责耳朵芯片的开发。通过为其提供氧气和养分，蝗虫耳朵在整个实验过程中都能保持活力。芯片还能提取、放大电子信号，并将其传输给机器人。”
无论是灵敏度还是能耗，生物系统都较技术系统更具优势。研究团队取得的成果打开了机器人与昆虫感官融合的大门，这可能对简化机器人设计、降低机器人制造成本具有重要意义。研究人员指出：“与电子系统相比，生物系统消耗的能量微不足道，而且它更加经济、高效。笔记本电脑每小时消耗约100瓦电能，而人脑一天的能耗仅20瓦左右。大自然有很多先进之处，我们应该加以利用。蝗虫听觉机器人的原理同样也适用于嗅觉、视觉和触觉。举例来谈，有的动物具有探测爆炸物或毒品的惊人能力，制造装备生物嗅觉器官的机器人可以帮助执法人员识别罪犯。”
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编译：雷鑫宇
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《传感器》
期刊编号：1424-8220
原文链接：
https://techxplore.com/news/2021-03-world-robot-ear-locust.html
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