動物的胡須是它的生理技能的非常重要的組成部分,比如,老鼠的視力非常糟糕,但它們可以通過胡須來彌補這一缺陷。它們用嘴部前端的胡須來探路,正如一些盲人利用拐杖在前方探路一樣。穿過物體時,就會觸動老鼠的胡須,這樣,老鼠就可以對周圍的物體產生印象。
再比如,貓的胡須,只要仔細觀察就可以發現,貓須左右的總的長度和身體的寬度有一定的比例關系。貓胡須根部有極靈敏的感覺神經,只要胡須的尾部稍觸及物體就能感覺到,其實是貓的視覺感官的補充,是貓身體上很重要的感覺器官。貓在漆黑的夜里捕捉老鼠時,就是靠胡須的觸覺去探路和平衡身體的。如果貓失去了胡須,就會出現磕磕碰碰的現象,無法靈活地去追趕老鼠。
昆士蘭大學的一名工程師遵循了大自然的例子,為無人機和機器人開發了胡須,讓機器像動物一樣感知周圍環境。Pauline Pounds博士表示,她的團隊希望制造價格合理的傳感器,以幫助機器人在人類周圍的環境/空間工作,而不是直接接觸到人。
“無論是教室里的人形教學機器人,還是在飛行中盤旋無人機,能夠在接觸前感受到相互作用是非常重要的,”Pounds博士說。胡須是非常敏感的,可以檢測微小的力量,庫卡機器人,例如來自空氣的運動,甚至可以測量距離半米遠的人類呼吸。
這使得較小的無人機能夠在黑暗,塵土飛揚,煙熏,狹窄的空間或陣風,湍流的環境中航行并穩定飛行,而無需安裝較重的傳感器。“胡須是長細長的纖維'毛發',由三維打印機擠出機使用的相同塑料材料制成,”她說。
“它們連接在小型力傳遞板上,這些板粘在一個壓力傳感器的微型三腳架上,然后可以檢測到比跳蚤重量低0.33毫克的尖端負載。”Pounds博士表示,硬件組裝簡單且價格合理,總成本達到30美元。
(圖片來源:昆士蘭大學)
“它們可用于測量流體速度,以及在接近物體接觸晶須之前檢測到接近物體的迎面而來的波浪,”Pounds博士說。“你可以在任何想要測量力的地方使用晶須,比如加工應用,工業制造,www.twshmhelmet.com,醫藥,船舶系統,航空航天領域 - 可能性無窮無盡。”
胡須的第一次應用是在一只名為iRat的機器鼠上,工業機器人維修,用于幫助研究嚙齒動物心理學和神經病學。這次研究如果證明其真的頗具成效,或許未來的機器人身上,就全部有著胡須了,當然,拋開波士頓動力的那些人形機器人,為了加強平衡性一個尾巴或許也是不錯的選擇。
機器人在身體結構上本來就應該可以比人強,難道不是嗎?