受星鼻鼹鼠啟發研制的智能機械手，能準确識别地震中被掩埋生命！

中國科學院上海微系統與資訊技術研究所研究員陶虎團隊研發的“觸嗅一體仿生智能機械手”，在人體被瓦礫石堆覆寫的掩埋場景下，仿生機械手能對包括人體在内的11種典型物體進行識别，協助開展應急救援，觸嗅聯覺識别準确率達96.9%。相關研究近日發表于《自然-通訊》。

由地震、滑坡、塌方等掩埋事故造成的視覺感覺障礙，為救援人員對受困人員的搜尋和定位造成極大阻礙。針對極端環境無視覺輸入情況，為了確定最佳救援時機、提升搜救和生還率，陶虎團隊依托國家科技創新2030“新一代人工智能”重大項目，對受困人員的識别與救援需求開展了研究。

星鼻鼹鼠長期生活在地下，其視覺和聽覺逐漸退化，并進化出圍繞在鼻孔四周的星狀觸手，巧妙地把觸覺跟嗅覺集中在一起，幫助其捕獵或判斷危險。團隊受星鼻鼹鼠“觸嗅融合”感覺啟發，将MEMS嗅覺、觸覺柔性傳感器陣列與多模态機器學習算法融合，建構了仿星鼻鼹鼠觸嗅一體智能機械手。

得益于靈敏度超越人類1個數量級的矽基MEMS氣體傳感器，以及探測限超越人類1個數量級的壓力傳感器，仿生機械手“觸摸”物體後，可準确擷取其局部微形貌、材質硬度和整體輪廓等關鍵特征，掌心可同步嗅出物體“指紋”氣味，進一步通過仿生觸嗅聯覺機器學習神經網絡實時處理，最終完成識别人體、确認部位、判斷掩埋狀态、移開障礙物、閉環救援。

科研人員與應急管理部上海消防研究所合作，通過到一線消防救援機關實地調研，還原真實救援環境，令仿生機械手對包括人體在内的11種典型物體進行識别。相比于此前已發表的科研成果，仿生機械手僅使用七分之一數量的傳感器，就實作了更理想的識别目的，觸嗅聯覺識别準确率達96.9%，較單一感覺提升了15%。并且縮小後的傳感器規模和樣本量更适合複雜環境、資源有限條件下的快速反應和應用。此外，面對在實際救援中常見的存在幹擾氣體或器件部分損壞等情況，通過多模态感覺的互補和神經網絡的快速調節，該系統仍保持超過80%的良好準确率。