Робот с усами насекомого научился распознавать запахи

Современные роботы неплохо пользуются видеокамерами, датчиками давления, лидарами и другими инструментами для ориентации в окружающем мире. Однако восприятие летучих веществ по-прежнему представляет для них немалую сложность. Максимум, что для этого можно сделать, — установить на борту газоанализаторы, громоздкие и капризные. Между тем такая способность была бы исключительно полезной.

Она открыла бы машинам новый канал восприятия окружающего мира, позволила бы лучше вести мониторинг, диагностировать болезни, искать людей под завалами или утечки на промышленном производстве. Все это стимулирует разработки более компактных приборов для анализа запахов — «электронных носов». Однако израильские ученые пошли альтернативным путем и решили использовать детекторы, позаимствованные у природы. О роботе, оснащенном чувствительными антеннами саранчи, рассказывается в статье, опубликованной в журнале Biosensors and Bioelectronics.

Антенны (усики) членистоногих — органы чувств, которые у разных видов могут отвечать за зрение, слух, осязание, но чаще всего участвуют в работе обоняния. У саранчи их чувствительность настолько велика, что ученые вдохновляются ими при разработке детекторов взрывчатки. Маоз Бен (Maoz Ben) и его коллеги из Тель-Авивского университета использовали антенны саранчи напрямую, удалив один усик у насекомого и подключив к электронной системе колесного робота.

Сигнал с обонятельных рецепторов антенны передавался искусственному интеллекту, который обучили распознавать восемь различных запахов, включая ароматы герани, лимона и марципана. Система смогла надежно различать их все. Более того, дополнительные эксперименты показали, что подключенный к усику ИИ позволяет определять и более тонкие запахи — например, распознавая разные сорта шотландского виски. По словам ученых, такая система в 10 тысяч раз чувствительнее использующихся сегодня инструментов.

Колесная платформа позволяет машине не только улавливать запахи, но и реагировать на них. Поэтому в ближайших планах ученых — разработка алгоритмов, благодаря которым робот сможет следовать за нужным ароматом и находить его источник. Это сделает его исключительно полезным для поиска пропавших людей, утечек из трубопроводов, взрывных устройств, а также множества других практических задач.