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作者：Caleb
哆啦A夢是有耳朵的這件事，應該是一個大家都知道的秘密吧。
只不過文摘菌一直很好奇，後來耳朵沒了，哆啦A夢到底是怎麼聽到大雄說話的。
現在，特拉維夫大學的研究人員就給出了一個可能的答案。
哆啦A夢的機器耳朵確實已經沒了，但它可能裝上了生物耳朵，就像這個機器人一樣，通過這樣的配置，機器人就能對聲音進行反應了，比如從右側的傳感器上看到，拍兩下，機器人就會向前走：
拍一下就會後退：
相關研究成果也已經以論文的形式發表在了《傳感器》雜誌上。
論文連結：
https://www.mdpi.com/1424-8220/21/1/228/htm
Ear-bot實裝蝗蟲耳朵，生物傳感器功能性極強
是不是感覺不可思議？
接下來文摘菌還想問問大家，你們覺得研究用到的生物耳朵是什麼動物的（可千萬別說是人的）（漢尼拔聽了直流口水）。
答案是蝗蟲。
為什麼選擇蝗蟲呢，研究人員表示，「在數億年的進化過程中，昆蟲已經開發出了巧妙而簡單但靈敏的傳感器，它們體積小、重量輕，適用於極端變化的環境，具有低功耗的特點，並且超過了許多人造的人工傳感器」。
「這些獨特的特性使這些生物傳感器在技術應用中非常有吸引力。」
確定目標之後就可以開始製作了。
這次研究人員選用的是一隻年輕的成年沙漠蝗蟲的耳朵，首先用二氧化碳把蝗蟲麻醉，進行斷頭處理，然後切斷翅膀和腿，再小心地將耳朵與聽覺神經分割開來。
為了創建「耳朵上的晶片」，研究小組將昆蟲的耳朵和神經放置在允許空氣和聲音通過的水生環境中，然後將其連接到定製的抽吸電極上，從而產生可以與生物混合機器人相連的微流控晶片。
這種微流體晶片取代了機器人的常規「聽覺」系統，能夠對聲音進行響應，研究人員稱之為「Ear-bot」。
當研究人員拍手時，蝗蟲的耳朵識別出聲音並將其轉換為電信號，然後傳輸到電生理測量系統（EMS）以及控制器和信號處理系統（CSPS），該系統根據拍手的數量來控制機器人的運動。
「重要的是，該系統能夠區分由於電動機引起的機器固有噪聲和人為噪聲，」研究人員說到，「耳朵對各種頻率都很敏感，可以對真實的聲音做出反應」。
「我們的任務是用一隻死掉昆蟲的耳朵代替機器人的電子麥克風，利用耳朵檢測環境中的電信號的能力，在這種情況下是空氣中的振動，並利用一個特殊的晶片，將昆蟲的輸入轉換為機器人的輸入。」研究報告的共同作者Ben Maoz周二在特拉維夫大學的一份聲明中說。
集成於生物兼容的移動平台，以實現對聲音的動態響應
在實驗過程中，蝗蟲的耳朵進行了隔離處理，以保持氣囊和完整的聽覺神經的完整性，微流控晶片旨在滿足對維持神經和耳朵的水生環境的需求，以及允許接觸空氣和聲壓的必要性。
與標準的電生理記錄需要的固定平台不同，該機器人是一個輕便的移動平台。在測試了多種集成式細胞外記錄儀的選件之後，Ear-bot配備了定製的抽吸電極，電極可以很好地保證與神經的持續穩定連接，從而可以在晶片中長期記錄耳朵的電生理活動。
在過程中，研究人員按照之前的構想對耳朵進行了刺激，結果顯示，首先，Ear-bot能成功地將聲音信號轉移為電信號，隨後還測試了Ear-bot對不同聲源頻率、距離和方向的響應。
為了保證Ear-bot不干擾耳朵的空間響應，研究人員還從不同角度、不同聲音頻率等方面對Ear-bot對聲音的響應進行了表征。這是通過一個定製的系統進行的，該系統使聲源在耳片周圍徑向移動，同時還可以改變與Ear-bot之間的距離。
除此之外，Ear-bot對不同方向聲音的響應沒有顯著變化，對5到35cm距離的聲音的響應也沒有觀察到差異。這便確保了Ear-bot將能夠對來自不同方向和距離的聲音做出反應。
將生物系統與機器人整合在一起，比完全採用機器人有一些潛在的優勢，特別是在能源消耗方面。「它們是微型的，因此也是極其經濟和高效的，」Maoz說。
為了進行比較，筆記本電腦每小時消耗約100瓦特，而人腦每天消耗約20瓦特。在這方面，大自然可以說要比人類先進得多，因此我們應該最大限度地進行學習。
本次研究所證明的原理可以用於其他感官，比如嗅覺、視覺或觸覺。例如，某些動物具有驚人的發現爆炸物或毒品的能力，搭載生物鼻子的機器人可以識別罪犯。還有一些動物能夠發現疾病，感覺到地震，等等。
希望Ear-Bot只是一個開始，它可以促進生物機器方面的研究，未來或許會有其他生物系統被整合到機器人系統中，以實現更快的發展。