作者:普渡大学凯拉·怀尔斯 研究人员正在自主无人机和汽车的外壳中构建蜘蛛启发的传感器，以便它们能够更好地探测物体
信用:泰勒·凯利 如果无人机和自动驾驶汽车有蜘蛛侠那种刺痛的“蜘蛛感觉”会怎么样？ 普渡大学机械工程助理教授安德烈斯·阿里埃塔说，它们实际上可能更好地探测和躲避物体，因为它们会更快地处理感官信息
更好的传感能力将使无人机能够在危险的环境中导航，并使汽车能够防止人为失误造成的事故
当前最先进的传感器技术处理数据的速度不够快，但大自然却足够快
研究人员也不必创造一种放射性蜘蛛来赋予自动机器超级英雄感知能力
相反，普渡大学的研究人员受蜘蛛、蝙蝠、鸟类和其他动物的启发，建造了传感器，它们真正的蜘蛛感觉是与称为机械感受器的特殊神经元相连的神经末梢
神经末梢——机械传感器——只检测和处理对动物生存至关重要的信息
它们以毛发、纤毛或羽毛的形式出现
阿里埃塔说:“智能系统可以收集的数据已经激增——而且这一速度的增长速度超过了传统计算能够处理的速度。”阿里埃塔的实验室将自然原理应用于从机器人到飞机机翼的结构设计
“自然不必收集每一条数据；它过滤掉它需要的东西，”他说
许多生物机械传感器根据阈值(如压力或温度的变化)过滤数据——它们从环境中接收的信息
在自然界，“spidey-sense”是由一种与接近的物体相关的力激活的
研究人员通过传感器赋予自主机器同样的能力，当受到预定的力度时，传感器会改变形状
信用:ETH Z & # 252丰富的图像/霍顿斯勒费朗 例如，蜘蛛多毛的机械传感器位于它的腿上
当蜘蛛网以与猎物或配偶相关的频率振动时，机械传感器会检测到它，在蜘蛛体内产生反射，然后迅速做出反应
机械传感器检测不到更低的频率，比如网上的灰尘，因为它对蜘蛛的生存不重要
这个想法是将类似的传感器直接集成到自主机器的外壳中，例如飞机机翼或汽车车身
研究人员在发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中证明，受蜘蛛毛发启发而设计的机械传感器可以被定制以检测预定的力
在现实生活中，这些力会与自动机器需要避开的某个物体相关联
但是他们开发的传感器不仅仅是以非常快的速度感应和过滤——它们还可以计算，并且不需要电源
“硬件和软件在本质上没有区别；这一切都是相互关联的，”阿里埃塔说
“传感器是用来解释数据、收集和过滤数据的
" 在自然界中，一旦特定水平的力激活了与毛发机械传感器相关的机械感受器，这些机械感受器就通过从一种状态转换到另一种状态来计算信息
普渡大学的研究人员与新加坡南洋理工大学和苏黎世联邦理工学院合作，设计了他们的传感器来做同样的事情，并使用这些开/关状态来解释信号
智能机器将根据这些传感器计算的结果做出反应
阿里埃塔说，这些人工机械传感器能够非常快速地感知、过滤和计算，因为它们很坚硬
传感器材料被设计成当被外力激活时快速改变形状
改变形状会使材料中的导电颗粒相互靠近，从而使电流流经传感器并携带信号
该信号通知自治系统应该如何响应
“在机器学习算法的帮助下，我们可以训练这些传感器以最小的能量消耗自主运行，”阿里埃塔说
“制造各种尺寸的传感器也没有任何障碍
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
