日本研究人员将机器人技术与蚕蛾的精细感官相结合，创造了一种生物混合无人机。通过利用大自然进化而来的长距离追踪气味的能力，这项创新可以帮助应对灾难。
传统的无人机依靠摄像头和激光等视觉传感器进行导航，但在光线不足、沙尘暴或潮湿环境等恶劣条件下，这些传感器可能不可靠。这在勘测受灾地区时带来了挑战，因为能见度可能会受到影响。此外，当没有明确的目标可追踪时，空中监视效率会很低。
为了解决这些限制，研究人员采取了一种创造性的方法——让无人机能够检测气味。
正如 TechXplore 所强调的那样，该项目由信州大学副教授 Daigo Terutsuki 与千叶大学合作领导。创新设计包括小心地取出蚕蛾的触角，并将其连接到电触角图 (EAG) 传感器的电极上，电触角图 (EAG) 传感器是一种用于测量昆虫触角对气味作出反应的电信号的系统。
雄蚕蛾具有非凡的能力，可以从惊人的距离（有时跨越数公里）探测雌性信息素，以找到配偶。如果它能从那么远的地方追踪潜在的伴侣，那么重新利用这种技能来定位被困的人类可能会改变游戏规则。
此前，研究小组开发了一种生物混合原型，使用昆虫触角电极进行气味检测。然而，那个版本有一个很大的限制——它只能探测两米范围内的气味，这使得它不适用于搜救任务。
为了克服这个问题，研究人员设计了一种新方法，通过复制真实昆虫在气味追踪过程中的行为来增强系统。这项改进的核心是“三步旋转算法”，它模仿了昆虫在追踪气味羽流时周期性停顿的方式。
天线接口也经过了重大升级，性能得到了提高。新设计的漏斗与导电涂层相结合，有助于减少气流阻力和电噪声。这些改进将生物无人机的有效范围增加到五米。
除了灾难响应之外，研究人员还设想了这种气味追踪技术在现实世界中的广泛应用。它可用于检测气体泄漏、识别火灾和危险材料，甚至加强机场和边境检查站的安全措施。
“传统上，由于缺乏能够有效定位遇险人员的明确技术，搜救工作依赖于手动视觉搜索。这项研究开发的先进生物混合无人机有可能使响应者能够通过追踪气味快速定位幸存者，最终在分秒必争的情况下挽救更多生命，”Terutsuki 博士总结道。