Многие животные полагаются на свои усы, чтобы нарисовать картину окружающей среды, когда зрение или слух ограничены. Например, крысы получают представление об окружающей среде, проводя усами о поверхность. Тюлени могут судить о текущих условиях воды по тому, как вода течет через их усы.
В недавно опубликованном исследовании в журнале IOP Publishing Bioinspiration and Biomimetics исследователи из Сингапура и США.S. описывают матрицу усов, которую они разработали с использованием пяти сверхэластичных проволок из металлического сплава, покрытых пластиковыми соломками.
Датчик деформации, расположенный в нижней части массива, регистрирует любое движение усов. Эти сигналы накапливаются, чтобы создать изображение газа или жидкости, проходящего мимо него.
Создание искусственных усов, которые интерпретируют тонкие движения, так называемые вибриссальные ощущения, стало возможным только в последние 15 лет после достижений в понимании нейронной обработки вибриссальных сигналов мозгом.
Ведущий автор Кагдас Туна из Центра передовых цифровых наук Университета Иллинойса в Сингапуре считает, что искусственные усы со временем могут быть использованы в робототехнике в качестве альтернативы традиционным системам зрения, радарам или сонарам. Его команда в настоящее время работает над улучшением своей модели изображения, чтобы она могла не отставать от интерпретации быстрых изменений в схемах потока или движущихся объектах.
«Я считаю, что если мы сможем имитировать некоторые активные стратегии, которые животные используют для выживания в своей среде, мы действительно сможем еще больше повысить чувствительность системы усов», — говорит он.
В настоящее время усы, разработанные в этом исследовании, могут формировать только двухмерные изображения. Создание трехмерных изображений потребует более сложной математической модели для интерпретации входящих сигналов, а также улучшения датчиков усов, сделав их меньше и более гибкими.
Не только это, но и потому, что люди только начали понимать, как животные в дикой природе используют свои усы для чтения окружающей среды, важно продолжить исследования, чтобы выяснить, как животные, такие как тюлени, активно обрабатывают вибриссальные сигналы в своем мозгу в различных ситуациях. и понять, как их усы предназначены для этого.