科学家将昆虫天线连接到无人机上，以实现基于气味的导航

快速阅读: 据《技术点》称，日本的研究人员结合机器技术和丝绸蛾敏锐的嗅觉，发明了一种仿生混合无人机。这种无人机能远距离追踪气味，有望改善灾难响应工作。先前版本只能在两米内检测气味，新设计通过“三步旋转算法”和改进接口，有效范围扩大至五米。未来，这种技术还能用于检测气体泄漏和增强安全措施。

日本的研究人员将机器人技术与丝绸蛾敏锐的感官结合，创造了一种仿生混合无人机。通过利用自然界中进化出的远距离追踪气味的能力，这一创新可能有助于灾难响应工作。传统无人机依赖于摄像头和激光等视觉传感器进行导航，但在低光、沙尘暴或潮湿环境等恶劣条件下，这些传感器可能不可靠。这在调查受灾地区时面临挑战，因为能见度可能会受到影响。此外，当没有明确的目标可跟踪时，空中监视可能效率低下。

为了解决这些限制，研究人员采取了一种创造性方法——让无人机具备检测气味的功能。该项目由信州大学副教授寺崎大悟与千叶大学合作领导。该创新设计涉及仔细提取蚕蛾的触角，并将其连接到电生理学（EAG）传感器上的电极上，这是一种用于测量昆虫触角对气味反应的电信号的系统。雄性蚕蛾具有从令人惊讶的距离（有时可达数公里）检测雌性信息素的非凡本领，以找到配偶。如果它可以从那么远的地方追踪潜在伴侣，那么重新利用这项技能来定位被困的人类可能是一个革命性的突破。

此前，研究团队开发了一种使用昆虫触角电极进行气味检测的生物混合型原型。然而，该版本有一个主要限制——它只能在两米以内检测气味，使其不适用于搜索和救援任务。为了克服这一问题，研究人员设计了一种新方法，通过复制真实昆虫在追踪气味时的行为来增强系统。这一改进的核心是一种“三步旋转算法”，模仿了昆虫在寻找气味源时周期性暂停的方式。触角接口也进行了重大升级以提高性能。一种新设计的漏斗，加上导电涂层，有助于减少气流阻力和电气噪声。这些改进使生物混合无人机的有效范围增加到了五米。

除了灾难响应之外，研究人员设想这种气味追踪技术有广泛的实际应用。它可以用来检测气体泄漏，识别火灾和危险物质，甚至增强机场和边检站的安全措施。“传统上，由于缺乏一种能够高效定位受困个体的技术，搜救工作一直依赖于手动视觉搜索。本研究中开发的先进生物混合无人机有可能使救援人员通过追踪气味迅速定位幸存者，在每一秒都至关重要的情况下拯救更多生命。”

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