無人機 | 受蜘蛛盅毛啟發(fā)開發(fā)新式傳感器 為無人機帶來“蜘蛛感官”

據(jù)外媒報道，在電影作品中，除了“吐絲”和倒掛接吻之外，蜘蛛俠最著名的能力是他的“蜘蛛感官”，讓這位超級英雄能夠提前感知危險并以閃電般的速度做出反應。而現(xiàn)實世界中蜘蛛的步足上有細長的、敏感的盅毛，可以幫助它們避開掠食者或捕食獵物?，F(xiàn)在，普渡大學的工程師受此啟發(fā)開發(fā)出了一種新的傳感器，可用于自動駕駛汽車或無人機。

在自然界中，像那些蜘蛛盅毛一樣的“機械傳感器”被完美地調(diào)整為僅關(guān)注蜘蛛生存所需的數(shù)據(jù)。例如，它們會“感受到”表明昆蟲被蜘蛛網(wǎng)粘住的振動，但不會關(guān)注可能只是由風引起的低頻振動。

受此啟發(fā)，普渡大學的團隊開始創(chuàng)建機械傳感器，這些機械傳感器將忽略輕微的力量，并且僅在“感覺”達到某個閾值后向機器的其余部分發(fā)出信號。這樣做的訣竅是使傳感器不受最初不易彎曲的材料的影響，但是當外力施加到傳感器上時，其會迅速變形。當其變化的形狀達到某一點時，材料內(nèi)的導電顆粒聚集在一起并允許電流通過。然后，它會向機器的其余部分發(fā)送信號，并根據(jù)需要進行響應。

這種系統(tǒng)需要較少的能量和計算能力來運行，因為機器的“大腦”不需要不斷地檢查不必要的刺激以決定何時需要注意它。

“借助機器學習算法，我們可以訓練這些傳感器以最小的能耗自動運行，”該研究的第一作者Andres Arrieta說道?！耙愿鞣N尺寸制造這些傳感器也沒有障礙。”

這些類型的機械傳感器可以戰(zhàn)略性地放置在無人機、飛機或自動駕駛汽車上，以更快地幫助檢測物體和障礙物并避開它們。

該研究發(fā)表在《ACS Nano》雜志上。