灵感来自昆虫的微光天线可以实现超敏感的多感官感知
Xitao Tu1, Chen Qian2, Tao Feng2
1State Key Laboratory of Extreme Photonics and Instrumentation, College of Optical Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China.
Science advances
|December 10, 2025
概括
研究人员开发了一种生物启发的微光天线 (MOA),它模仿昆虫天线进行超敏感的触觉,听觉和嗅觉感应. 这项技术使小型机器人能够实现先进的机器人感知和自主操作.
科学领域:
- 机器人和生物启发的工程机器人学.
- 材料科学和纳米技术材料科学和纳米技术
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 昆虫的天线具有高度优化的超敏感的触觉,听觉和嗅觉感官.
- 为机器人集成开发具有多感官感知能力的微型人工天线具有挑战性.
- 当前的人工传感系统往往缺乏生物天线的灵敏度,小型化和多模式能力.
研究的目的:
- 设计和制造一个生物灵感的微光天线 (MOA),复制昆虫天线的架构和功能.
- 使用微型设备实现超敏感,快速响应和低功耗的多感官感知 (触觉,听觉,嗅觉).
- 展示MOA与机器人系统的集成,以提高感知和自主操作.
主要方法:
- 利用在功能化聚合物薄膜中封装的光学微/纳米纤维 (MNF) 来创建MOA.
- 利用外界刺激调节的MNF引导光的辐射或吸收来进行传感.
- 开发一种轻量级的MOA模块 (约0.1克),用于无地安装在空中和地面机器人上.
主要成果:
- MOA展示了超敏感,快速响应和低功率的触觉,听觉和嗅觉感知能力.
- 该设备成功地模仿了微观尺度上的生物天线的传感性能.
- 当MOA模块集成到翼机器人和类似昆虫的地面机器人中时,它可以实现多感官感知和自主导航.
结论:
- 开发的MOA为先进的机器人传感提供了一个有希望的生物灵感解决方案.
- 这项技术为微型,多功能传感系统铺平了道路,适用于各种技术领域.
- MOA与机器人的集成凸显了它在实现复杂的自主操作方面的潜力.
更多相关视频
08:13SwarmSight: Real-time Tracking of Insect Antenna Movements and Proboscis Extension Reflex Using a Common Preparation and Conventional Hardware
Published on: December 25, 2017
8.6K
07:23Using Insect Electroantennogram Sensors on Autonomous Robots for Olfactory Searches
Published on: August 4, 2014
23.7K
