中國科技網(wǎng)訊 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)2月5日報道,，日本東京大學(xué)科學(xué)家正在研究一種能跟蹤氣味信息的機(jī)器人,。目前,，他們用雄性蠶蛾帶動一個小型的兩輪機(jī)器車來追蹤空氣中雌蠶蛾釋放的性信息素,，以研究蠶蛾的神經(jīng)與運動機(jī)制。下一步,，他們將模仿雄性蠶蛾跟蹤雌性氣味的能力,，給機(jī)器人裝上高靈敏傳感器，用來監(jiān)控環(huán)境中泄露的污染物,，追尋味源等。
研究人員介紹,，選擇雄蠶蛾來做機(jī)器車駕駛員,，因為它們會跳一種“交配之舞”。當(dāng)它們受到雌蠶蛾釋放的性信息素的刺激時,，就會展現(xiàn)一種完全不同的走路方式：走直線的折尺形路線,，伴隨幾個轉(zhuǎn)身和超過360度的旋轉(zhuǎn)。論文領(lǐng)導(dǎo)作者,、東京大學(xué)的安藤德康（音譯）說：“雄蠶蛾跟蹤氣味的行為簡單而有效,，這讓我們能全面分析從單個神經(jīng)元到整體追蹤行為的神經(jīng)機(jī)制，然后模仿這種機(jī)制造出一種‘人工腦’,，裝在移動機(jī)器人上,，就相當(dāng)于我們現(xiàn)在研究的這個‘昆蟲控制’機(jī)器車?！?
機(jī)器車前端有一個能自由運動的聚苯乙烯小球,，可以整體控制小車，就像計算機(jī)鼠標(biāo)里的小球,。研究人員將蠶蛾附著在這個小球上,。車前面還有兩個40毫米的風(fēng)扇，可將空氣中所含的性信息素吹到蠶蛾面前,，就好像蠶蛾的翅膀不斷拍打能讓空氣流過它超靈敏的氣味“天線”,。
在實驗中，研究人員用了一個1800毫米長的風(fēng)道,，把信息素和機(jī)器車分別放在風(fēng)道兩端,。他們測試了14只蠶蛾，所有蠶蛾都能成功地引導(dǎo)機(jī)器人到達(dá)味源,。他們還進(jìn)行了一項轉(zhuǎn)彎實驗,，改變機(jī)器車兩個馬達(dá)中一個的功率，這樣它在運動時就會轉(zhuǎn)向一邊,，蠶蛾就必須不斷調(diào)整方向,，改變自身位置才能到達(dá)目的地。
“引發(fā)昆蟲調(diào)整行為的最好方法就是把它們放到一個特殊位置。轉(zhuǎn)彎是模仿人們騎在一輛不平衡的自行車上的情況,。我們要經(jīng)過練習(xí)才能平穩(wěn)地騎這種自行車,，但是蠶蛾只靠簡單迅捷的感覺—運動反饋就克服了不利位置?！卑蔡僬f,。
研究蠶蛾運動和機(jī)器發(fā)動之間的時間延遲效果非常重要，因為將來機(jī)器人在跟蹤氣味時,，裝在它上面的化學(xué)傳感器需要一個短暫的反應(yīng)和處理時間,。安藤解釋說：“大部分化學(xué)傳感器如半導(dǎo)體傳感器，有一個緩慢的恢復(fù)時間,，不能即時探測氣味的動態(tài)變化,。在把這一昆蟲傳感—運動系統(tǒng)應(yīng)用到人造系統(tǒng)時，這些結(jié)果是選擇傳感器和模型的重要指標(biāo),?！保ǔ｛惥?
