“有嗅覺(jué)”的機(jī)器人能聞出8種氣味，靈敏度比普通設(shè)備高10000倍！

大數(shù)據(jù)文摘轉(zhuǎn)載自機(jī)器人大講堂

****犬遇到強(qiáng)敵了，有個(gè)機(jī)器人比狗鼻子還靈！

能聞出8種味道！就算混合在一起也能分辨出來(lái)，而且靈敏度比氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）高10000倍！甚至能檢測(cè)出0.001微克的揮發(fā)性發(fā)揮物。（PS：氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）是目前分析氣味的主要技術(shù)手段）

機(jī)器人的嗅覺(jué)都進(jìn)化到這種程度了？這是怎么做到的？

都知道狗鼻子靈，其實(shí)昆蟲(chóng)的“鼻子”更靈。

特拉維夫大學(xué)的科學(xué)家把昆蟲(chóng)的“鼻子”裝在了機(jī)器人身上，再結(jié)合人工智能工具，實(shí)現(xiàn)了這一壯舉！

未來(lái)，該機(jī)器人投入應(yīng)用后，將識(shí)別爆炸物、毒品等危險(xiǎn)物品，更好的保護(hù)人類生命安全。

將蝗蟲(chóng)的觸角神經(jīng)元轉(zhuǎn)為電信號(hào)

昆蟲(chóng)的“鼻子”其實(shí)是觸角，蝗蟲(chóng)的觸角具有超過(guò)5萬(wàn)個(gè)嗅覺(jué)受體神經(jīng)元（ORNs），這些神經(jīng)元可以將空氣中的氣味分子轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

該如何采集這些電信號(hào)，并把它們用在機(jī)器人身上呢？

科研人員使用了一種「觸角電位圖」技術(shù)記錄這種電信號(hào)，這個(gè)技術(shù)包含一種電子系統(tǒng)，將蝗蟲(chóng)的觸角兩端安裝在導(dǎo)電凝膠中，再與電極相連，連接到電子系統(tǒng)上，以此來(lái)檢測(cè)和識(shí)別到氣味。

隨后，該團(tuán)隊(duì)使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法創(chuàng)建了一個(gè)“氣味系統(tǒng)庫(kù)”，包括檸檬、杏仁糖、天竺葵、和混合氣味等，并使用了一個(gè)隨機(jī)森林分類器進(jìn)行氣味分類。

通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備的比較表明，該系統(tǒng)中昆蟲(chóng)的鼻子的敏感性比當(dāng)今使用的設(shè)備高約10,000倍。

開(kāi)發(fā)者介紹

這項(xiàng)研究由特拉維夫大學(xué)神經(jīng)科學(xué)學(xué)院的博士生Neta Shvil、工程學(xué)院的 Ben Maoz 博士以及該大學(xué)的 Yossi Yovel 教授和 Amir Ayali 教授領(lǐng)導(dǎo)。發(fā)表在著名的《Biosensor and Bioelectronics》（生物傳感器和生物電子學(xué)）雜志上。

Maoz 博士和 Ayali 教授解釋說(shuō)：“在嗅覺(jué)領(lǐng)域，人類落后于動(dòng)物，制造的傳感器技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法與生物相提并論，因?yàn)楹笳咭呀?jīng)經(jīng)歷了數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化?！?/span>

“在動(dòng)物界，昆蟲(chóng)擅長(zhǎng)接收和處理感官信號(hào)，例如，蚊子可以檢測(cè)到 0.01% 的差異空氣中二氧化碳的含量，但人類卻還在用價(jià)值數(shù)百萬(wàn)美元的磁力計(jì)，檢測(cè)我們是否攜帶任何金屬設(shè)備?！彼麄冄a(bǔ)充道。

論文鏈接：DOI: 10.1016/j.bios.2022.114919