特拉维夫大学机器人利用蝗虫耳朵听声响应

特拉维夫大学开发的一款机器人能“听”到电信号，得益于天然传感器：一只死蝗虫的耳朵。

目前，蝗虫耳朵机器人实现的呼叫响应很基础。研究员鼓掌一次，蝗虫耳朵记录声音，机器人前进；鼓掌两次，机器人后退。

然而，将机器人平台与生物元件结合的演示，据项目首席研究员、Iby 和 Aladar Fleischman 工程学院及 Sagol 神经科学学院教授 Ben M. Maoz 博士称，为令人兴奋的新应用打开大门。

“你可以想象所有今天用动物传感器的任务，都可被此类机器人替代。例如嗅探毒品和炸药，”Maoz 博士告诉《Tech Briefs》。

研究结果发表于《Sensors》期刊 。

蝗虫耳朵芯片长什么样

微流控芯片连接定制吸引电极。蝗虫听神经置于芯片内，记录前被吸入吸引电极。“耳朵芯片”作为传感器并对声音响应。

除定制芯片和吸引电极，机器人平台还含信号放大器和控制器与信号处理系统（CSPS）。

耳朵芯片通过供氧供营养维持耳朵存活，同时将电信号从蝗虫耳朵取出、放大、传给机器人。

蝗虫专家 Prof. Amir Ayali（动物学院）、声音专家 Prof. Yossi Yovel（Sagol 神经科学学院）与 Maoz 博士合作，用死昆虫耳朵替换机器人电子麦克风。

耳朵探测环境信号，本例中是空气振动。特殊芯片再将昆虫输入转为机器人信号。

这种成就——用生物系统替代技术系统——据 Maoz 博士称，能实现更好灵敏度和能效。

“生物系统耗能可忽略，比电子系统微型、极经济高效。”Maoz 3 月说 。

下文 Maoz 博士接受《Tech Briefs》采访，描述他设想的真正取材自然的技术未来。

Tech Briefs： 这成就的意义？

Dr. Ben M. Maoz： 这工作意义在于展示概念验证：我们能将生物元件与机器人平台集成。更具体说，我们展示能取用听觉系统作为声音输入导航机器人。

此处为听觉系统演示，但为更多应用敞开大门。

观看“气味直升机”起飞

Tech Briefs TV 视频展示华盛顿大学团队如何给无人机加装活蛾触角。

Tech Briefs： 你打算造需持续供氧供营养的系统？还是打算模仿蝗虫耳朵造硬件等效物？

Dr. Maoz： 这是项目主要挑战之一。我们必须设计精密装置持续给蝗虫耳朵供氧供营养维持存活。

Tech Briefs： 需更新营养吗？多频繁？

Dr. Maoz： 需，耳朵需新鲜营养。可人工每 4-6 小时换一次，或用灌流系统持续供给。

Tech Briefs： 系统长什么样？

Dr. Maoz： 装置是“微流控芯片”，有特殊通道和支架，将耳朵贴近空气，内部有特殊液体提供耳朵所需营养。

Tech Briefs： 是什么启发你用蝗虫？

Dr. Maoz： 我有幸与声音专家 Yossi Yovel 教授、蝗虫专家 Amir Ayali 教授合作。所以决定从这开始，加上蝗虫极佳听力能力。

Tech Briefs： 蝗虫应用更多是演示？拥有那种探测器的机器人能做什么？

Dr. Maoz： 因项目野心大，我们想从整合相对“容易”对比电子传感器（本例中麦克风）的感觉开始。现知概念行得通，我们在研究其他感测能力（如嗅觉），用现有技术创造更具挑战。

Tech Briefs： 你设想未来技术更生物化，如“气味直升机”？生物技术优势何在？

Dr. Maoz： 数百万年进化造出微小、灵敏、高效传感器，我们无法用今日技术模仿。因此想利用并整合这些惊人感测能力与机器人平台。

Tech Briefs： 下一步测试？是完善蝗虫应用，还是尝试其他生物新想法？

Dr. Maoz： 我们在考虑整合“全世界最好”，可来自不同昆虫的传感器阵列。包括单一感觉多生物体，或不同生物体多传感器。发文后许多人联系我们提疯狂有趣想法和应用，我们正研究中。

你有什么想法？怎么看更生物化的技术路线？在下方分享问题和评论。