在自然界中，像那些蜘蛛盅毛一樣的“機(jī)械傳感器”被完美地調(diào)整為僅關(guān)注蜘蛛生存所需的數(shù)據(jù)。例如，它們會(huì)“感受到”表明昆蟲被蜘蛛網(wǎng)粘住的振動(dòng)，但不會(huì)關(guān)注可能只是由風(fēng)引起的低頻振動(dòng)。
受此啟發(fā)，普渡大學(xué)的團(tuán)隊(duì)開始創(chuàng)建機(jī)械傳感器，這些機(jī)械傳感器將忽略輕微的力量，并且僅在“感覺”達(dá)到某個(gè)閾值后向機(jī)器的其余部分發(fā)出信號(hào)。這樣做的訣竅是使傳感器不受最初不易彎曲的材料的影響，但是當(dāng)外力施加到傳感器上時(shí)，其會(huì)迅速變形。當(dāng)其變化的形狀達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)，材料內(nèi)的導(dǎo)電顆粒聚集在一起并允許電流通過。然后，它會(huì)向機(jī)器的其余部分發(fā)送信號(hào)，并根據(jù)需要進(jìn)行響應(yīng)。
這種系統(tǒng)需要較少的能量和計(jì)算能力來運(yùn)行，因?yàn)闄C(jī)器的“大腦”不需要不斷地檢查不必要的刺激以決定何時(shí)需要注意它。
“借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法，我們可以訓(xùn)練這些傳感器以最小的能耗自動(dòng)運(yùn)行，”該研究的第一作者Andres Arrieta說道。“以各種尺寸制造這些傳感器也沒有障礙。”
這些類型的機(jī)械傳感器可以戰(zhàn)略性地放置在無人機(jī)、飛機(jī)或自動(dòng)駕駛汽車上，以更快地幫助檢測物體和障礙物并避開它們。
該研究發(fā)表在《ACS Nano》雜志上。
