В журнале Bioinspiration & Biomimetics, опубликовано описание бионической имитации вибрисс – осязательных механочувствительных рецепторов млекопитающих.
Вибри́ссы (лат. vibrissae, от лат. vibro — колеблюсь, извиваюсь; в обиходе — усы) — осязательные механочувствительные длинные жёсткие волосы многих млекопитающих, выступающие над поверхностью шёрстного покрова.
Основание каждой вибриссы погружено в волосяную сумку, к которой подходят сотни нервных окончаний. Каждой вибриссе отведён свой участок в мозгу.
Биоинспирированный сенсор позволяет улавливать потоки воздуха или воды и создавать двумерные реконструкции объектов.
Он состоит из пяти «усов» диаметром 3 миллиметра и длиной 15 сантиметров.
Сами усы изготовлены из проволоки (d = 0.68 мм) из очень эластичного материала — нитинола (сплав титана и никеля) и покрыты пластиком, чтобы увеличить диаметр уса для повышения чувствительности к потоку воздуха.
В 1.5 сантиметрах от крепления уса к сервомотору, на проволоку закреплены два высокочувствительных тензодатчика (SGD-3/350-LY13; Omega Engineering Inc.), которые преобразуют механические колебания уса в электрические сигналы.
Одновременно двигая пятью усами (три влево и два вправо) — усы расчерчивают двумерную плоскость. Считывая при этом показания их микроколебаний под действием потока воздуха, можно вычислить среднюю скорость потока воздуха для всех положений «усов». Обобщая эти данные, можно построить двумерное изображение, которое позволит определить положение каких-либо близлежащих объектов.
Статьи:
Cagdas Tuna, Douglas L Jones, Farzad Kamalabadi — Tactile soft-sparse mean fluid-flow imaging with a robotic whisker array (HTML, PDF)
По теме
Будущее за бионическими роботами?
Робот-крыса из Франции