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美国研究人员模仿蝗虫神经元开发出碰撞传感器

2020-08-27作者:浏览次数:589
        蝗虫以每小时2-3英里的速度成群结队地飞行,但它们能够在几百毫秒内做出规避动作以避免碰撞。一种新传感器可能有助于无人机、机器人和自动驾驶汽车未来的防撞技术开发,其灵感便来自成群结队的蝗虫。
        美国研究人员开发了蝗虫特有的一种特殊神经元的电子版本,这种神经元可以让蝗虫在不消耗太多能量的情况下做出快速反应。目前的自动驾驶汽车碰撞传感器往往又大又重,与之不同的是,这种灵感来自昆虫的探测器非常小,可以在两秒钟内做出反应。
科学家开发微型防撞传感器
        研究人员发现,LGMD神经元对两种信号做出反应——一种来自眼睛,当看到一只接近的蝗虫时,它会被触发,并随着其他昆虫的靠近而增长——另一种则是蝗虫的相对角速度。
        “因为神经元有两个分支,蝗虫计算出这两个输入的变化,并意识到有东西将会碰撞,所以躲避的蝗虫改变了方向,”宾州州立大学的工程师Darsith Jayachandran说。
        基于蝗虫特殊的避撞机制,研究人员利用由单层硫化钼制成的光探测器开发了一种纳米大小的碰撞传感器。他们把这个装置放在一个微小的可编程记忆电路上,这两种电路只用少量的能量就能模拟蝗虫飞行时的神经元反应。
        该团队表示,这项研发“是朝着智能、低成本、特定任务、节能和小型化防撞系统发展的一大步。”Das博士说:“蝗虫只能避免与其他蝗虫的碰撞,而我们的设备可以探测到各种物体以不同速度发生的潜在碰撞。”
        随着初步研究的完成,研究人员现在需要优化他们的设备以处理直接碰撞以外的情况——这正是目前的设置所做的调整。

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