الروبوتات

يخترع الباحثون روبوتًا قادرًا على “الشم” باستخدام جهاز استشعار بيولوجي

أتاح التطور التكنولوجي الجديد من جامعة تل أبيب (TAU) للروبوت أن يشم باستخدام جهاز استشعار بيولوجي. 

يرسل المستشعر إشارات كهربائية استجابة لرائحة قريبة يمكن للروبوت اكتشافها وتفسيرها.

في هذه الدراسة الجديدة، نجح الباحثون في توصيل المستشعر البيولوجي بنظام إلكتروني، وباستخدام خوارزمية التعلم الآلي، حددوا الروائح بمستوى حساسية أعلى بـ 10 آلاف مرة من مستوى حساسية جهاز إلكتروني شائع الاستخدام.

يعتقد الباحثون أن هذه التكنولوجيا يمكن استخدامها لتحديد المتفجرات والأدوية والأمراض وغير ذلك.

قاد البحث طالبة الدكتوراه نيتا شفيل من كلية ساغول لعلوم الأعصاب بجامعة تاو، والدكتور بن ماعوز من كلية فليشمان للهندسة في جامعة أريزونا ومدرسة ساغول لعلوم الأعصاب، والأستاذان يوسي يوفيل وأمير أيالي من كلية علم الحيوان بجامعة تاو وكلية ساغول لعلم الأعصاب. سيتم نشر نتائج الدراسة في مجلة Biosensor and Bioelectronics .

يوضح الدكتور ماعوز والبروفيسور أيالي أن “التقنيات التي من صنع الإنسان لا تزال غير قادرة على منافسة ملايين السنين من التطور”.

“أحد المجالات التي نتخلف فيها بشكل خاص عن عالم الحيوان هو إدراك الرائحة. 

يمكن العثور على مثال على ذلك في المطار، حيث نمر بمقياس مغناطيسي يكلف ملايين الدولارات ويمكننا اكتشاف ما إذا كنا نحمل أي أجهزة معدنية. 

ولكن عندما يريدون التحقق مما إذا كان أحد الركاب يقوم بتهريب المخدرات، فإنهم يحضرون كلباً ليشتمه.

 في عالم الحيوان، تتفوق الحشرات في استقبال الإشارات الحسية ومعالجتها. 

يمكن للبعوضة، على سبيل المثال، اكتشاف اختلاف بنسبة 0.01٪ في مستوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء.

 اليوم، نحن بعيدون عن إنتاج أجهزة استشعار تقترب قدراتها من قدرات الحشرات “.

يشير الباحثون، بشكل عام، إلى أن أعضاءنا الحسية، مثل العين والأذن والأنف – وجميع الحيوانات الأخرى – تستخدم مستقبلات تحدد الإشارات المختلفة وتميز بينها. 

بعد ذلك، يترجم العضو الحسي هذه النتائج إلى إشارات كهربائية، يفكها الدماغ على أنها معلومات.

يكمن التحدي الذي تواجهه أجهزة الاستشعار الحيوية في توصيل عضو حسي، مثل الأنف، بنظام إلكتروني يعرف كيفية فك تشفير الإشارات الكهربائية الواردة من المستقبلات.

يقول البروفيسور يوفيل: “لقد قمنا بتوصيل المستشعر البيولوجي وتركناه يشم روائح مختلفة بينما قمنا بقياس النشاط الكهربائي الذي تسببه كل رائحة”. 

“سمح لنا النظام باكتشاف كل رائحة على مستوى الأعضاء الحسية الأولية للحشرة. 

بعد ذلك، في الخطوة الثانية، استخدمنا التعلم الآلي لإنشاء “مكتبة” من الروائح.

بدأنا باستخدام القابض الفقاعية الذي يتميز باستشعار اللمس عالي الدقة للأيدي، ونقوم الآن بإضافة أسطح متوافقة إلى جميع الأجزاء الأخرى من جسم الروبوت لاستبدال المعدن الصلب أو البلاستيك.

“في الدراسة، تمكنا من تمييز ثمانية روائح، مثل إبرة الراعي والليمون والمارزيبان، بطريقة سمحت لنا بمعرفة متى ظهرت رائحة الليمون أو المرزبان. 

بعد التجربة، واصلنا تحديد روائح إضافية مختلفة وغير عادية، مثل أنواع مختلفة من ويسكي سكوتش. 

أظهرت مقارنة مع أجهزة القياس القياسية أن حساسية أنف الحشرة في نظامنا أعلى بحوالي 10000 مرة من الأجهزة المستخدمة اليوم “.

ويخلص الدكتور ماعوز إلى أن “الطبيعة أكثر تقدمًا مما نحن عليه الآن، لذا يجب أن نستخدمها”. 

“المبدأ الذي أظهرناه يمكن استخدامه وتطبيقه على حواس أخرى، مثل البصر واللمس. 

على سبيل المثال، يمكن لبعض الحيوانات اكتشاف المتفجرات أو المخدرات؛ يمكن أن يساعدنا إنشاء روبوت بأنف بيولوجي في الحفاظ على حياة الإنسان والتعرف على المجرمين بطريقة غير ممكنة اليوم.

 تعرف بعض الحيوانات كيفية اكتشاف الأمراض. يمكن للآخرين الشعور بالزلازل. السماء هي الحدود.”

في العمل المستقبلي، يخطط الباحثون لمنح الروبوت القدرة على التنقل لتحديد مصدر الرائحة وتحديد هويتها لاحقًا.

المصدر: technology

قد يهمك:

بناء باك لينك

الربح من كتابة المقالات

الربح من انستقرام

الربح من الترجمة

ما هو الكوبي رايتنج Copywriting؟

الربح من المتجر الالكتروني

ما هي ثقافة الشركة؟

تصميم قوالب ووردبريس

ما هي الشركة الناشئة StartUp؟

ما هو السيرفر

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *