Sensor Terinspirasi Alam Dapat Membantu Mesin Otonom Melihat Lebih Baik

Kemampuan penginderaan yang lebih baik akan memungkinkan drone untuk bernavigasi di lingkungan berbahaya dan mobil untuk mencegah kecelakaan yang disebabkan oleh kesalahan manusia. Teknologi sensor tercanggih saat ini tidak memproses data dengan cukup cepat, tetapi alam melakukannya.

Para peneliti telah membangun sensor yang terinspirasi oleh laba-laba, kelelawar, burung, dan hewan lain yang indera sebenarnya adalah ujung saraf yang terkait dengan neuron khusus yang disebut mekanoreseptor. Ujung saraf — mekanosensor — hanya mendeteksi dan memproses informasi penting untuk kelangsungan hidup hewan. Mereka datang dalam bentuk rambut, silia, atau bulu. Banyak mekanosensor biologis menyaring data — informasi yang mereka terima dari lingkungan — menurut ambang batas seperti perubahan tekanan atau suhu.

Mekanosensor berbulu laba-laba, misalnya, terletak di kakinya. Ketika jaring laba-laba bergetar pada frekuensi yang terkait dengan mangsa atau pasangannya, sensor mekanis mendeteksinya, menghasilkan refleks pada laba-laba yang kemudian bereaksi dengan sangat cepat. Mekanosensor tidak akan mendeteksi frekuensi yang lebih rendah, seperti debu di web, karena tidak penting bagi kelangsungan hidup laba-laba.

Idenya adalah mengintegrasikan sensor serupa langsung ke cangkang mesin otonom seperti sayap pesawat atau badan mobil. Mekanosensor dapat disesuaikan untuk mendeteksi kekuatan yang telah ditentukan sebelumnya yang akan dikaitkan dengan objek tertentu yang perlu dihindari oleh mesin otonom.

Selain merasakan dan memfilter dengan kecepatan yang sangat cepat, sensor juga menghitung tanpa memerlukan catu daya. Di alam, setelah tingkat kekuatan tertentu mengaktifkan mekanoreseptor yang terkait dengan mekanosensor berbulu, mekanoreseptor menghitung informasi dengan beralih dari satu keadaan ke keadaan lain. Sensor baru melakukan hal yang sama dan menggunakan status hidup/mati ini untuk menginterpretasikan sinyal. Mesin cerdas kemudian akan bereaksi sesuai dengan apa yang dihitung oleh sensor.

Mekanosensor buatan mampu merasakan, memfilter, dan menghitung dengan sangat cepat karena kaku. Bahan sensor dirancang untuk berubah bentuk dengan cepat ketika diaktifkan oleh kekuatan eksternal. Perubahan bentuk membuat partikel konduktif di dalam material bergerak lebih dekat satu sama lain, yang kemudian memungkinkan listrik mengalir melalui sensor dan membawa sinyal. Sinyal ini menginformasikan bagaimana sistem otonom harus merespons.

Menggunakan algoritme pembelajaran mesin, sensor dapat dilatih untuk berfungsi secara mandiri dengan konsumsi energi minimum. Juga tidak akan ada hambatan untuk membuat sensor dalam berbagai ukuran.