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美國研究人員模仿蝗蟲神經元開發出碰撞傳感器

2020-08-27作者:瀏覽次數:566
        蝗蟲以每小時2-3英里的速度成群結隊地飛行,但它們能夠在幾百毫秒內做出規避動作以避免碰撞。一種新傳感器可能有助于無人機、機器人和自動駕駛汽車未來的防撞技術開發,其靈感便來自成群結隊的蝗蟲。
        美國研究人員開發了蝗蟲特有的一種特殊神經元的電子版本,這種神經元可以讓蝗蟲在不消耗太多能量的情況下做出快速反應。目前的自動駕駛汽車碰撞傳感器往往又大又重,與之不同的是,這種靈感來自昆蟲的探測器非常小,可以在兩秒鐘內做出反應。
科學家開發微型防撞傳感器
        研究人員發現,LGMD神經元對兩種信號做出反應——一種來自眼睛,當看到一只接近的蝗蟲時,它會被觸發,并隨著其他昆蟲的靠近而增長——另一種則是蝗蟲的相對角速度。
        “因為神經元有兩個分支,蝗蟲計算出這兩個輸入的變化,并意識到有東西將會碰撞,所以躲避的蝗蟲改變了方向,”賓州州立大學的工程師Darsith Jayachandran說。
        基于蝗蟲特殊的避撞機制,研究人員利用由單層硫化鉬制成的光探測器開發了一種納米大小的碰撞傳感器。他們把這個裝置放在一個微小的可編程記憶電路上,這兩種電路只用少量的能量就能模擬蝗蟲飛行時的神經元反應。
        該團隊表示,這項研發“是朝著智能、低成本、特定任務、節能和小型化防撞系統發展的一大步。”Das博士說:“蝗蟲只能避免與其他蝗蟲的碰撞,而我們的設備可以探測到各種物體以不同速度發生的潛在碰撞。”
        隨著初步研究的完成,研究人員現在需要優化他們的設備以處理直接碰撞以外的情況——這正是目前的設置所做的調整。

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