亿策略受昆虫启发的新型传感器助力机器人导航

这款从昆虫身上获得灵感的传感器，尺寸仅仅只有1.5毫米，它把高速180度视觉和化学传感阵列结合在一起，能够帮助机器人在灾难区域开展导航任务。

中国科学院的科学家在机器人视觉领域取得了突破性的进展。他们受到果蝇的启发，研制出了新型人造复眼。这个微型器件能够让机器人同时拥有视觉和嗅觉功能，很有希望革新无人机在狭窄危险空间的导航方式。

毫不起眼的果蝇有着令人惊叹的视觉能力——它处理信息的速度远远超过人类，而且视野极其广阔。当下多数无人机摄像头体积庞大、功耗很高，传统传感器常常缺少周边视觉，给自主机器造成了明显的盲区。研究团队运用精密印刷技术解决了难题，通过飞秒激光双光子聚合技术制造出了包含1027个视觉单元的微型结构，整个传感器只有1.5毫米见方。这种极致的微型化设计对下一代微型无人机来说至关重要。

工程师还在透镜之间添加了名为‘刚毛’的微细毛，这种仿生结构能够防止在潮湿环境中水分积聚，还能阻挡灰尘碎屑，保证机器眼在各种恶劣天气下都能正常工作。据报道，研究团队并不满足于视觉方面，他们通过喷墨打印化学传感阵列，给设备增添了仿生嗅觉功能——这个阵列在检测到有害气体时会发生颜色变化。

虽然真实的昆虫不是通过眼睛来感知气味的，但这种混合设计把两种关键的感知能力集成到了轻量化组件中，有效地减轻了小型机器人的负载。团队在微型机器人上测试这个“生物复眼系统”时发现，机器不仅能够成功探测移动物体并躲避障碍，它的180度视野还避免了传统机器人需要转动头部才能观测侧方的局限，能够同时识别前后方的威胁，完美地模仿了昆虫的防御本能。

研究团队指出：“这个生物复眼系统对于广角移动目标探测和近距避障有着超高的灵敏度，在无人平台导航和仿生机器人智能领域展现出了巨大的潜力。”目前原型机还需要攻克一些工程难题：微型化使得图像分辨率较低，曲面透镜会产生轻微的图像拉伸，需要复杂的软件进行校正，化学嗅觉传感器的反应速度比视觉组件慢。研究人员计划在后续的迭代中重点突破高清视觉和快速化学反应检测技术。

一旦技术成熟，这种仿生眼可能会彻底改变应急救援方式。配备这种传感器的小型无人机能够进入坍塌建筑，在瓦砾中寻找幸存者，同时探测灾难现场隐藏的化学泄漏。这项受蝇眼启发的技术，最终将会以人类难以做到的方式拯救生命。

相关研究发表在了《自然·通讯》期刊上。

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