机器人的电子鼻工作原理：特定气味会产生电阻或者频率的变化

子鼻——机器人的鼻子，是一种20世纪90年代发展起来的新颖的仪器， 可以分析、识别和检测复杂气味。电子鼻由传感器阵列和图像识别装置组成，能 够识别单一的或复合的气味，还能够用于识别单一成分的气体/蒸汽或其他混合 物。它与普通化学分析仪器，如色谱仪、光谱仪、毛细管电泳仪等不同，得到的 不是被测样品中某种或某几种成分的定性与定量结果，而是给予样品的整体信 息，就像“指纹”数据一样。这与人和动物的鼻子一样，“闻到”的是目标物的 总体气息。可以认为，电子鼻是人和动物鼻子的仿真产品。

科学家们是这样给电子鼻定义的：电子鼻是由有选择性的电化学传感器阵 列和适当的识别方法组成的仪器，能识别简单和复杂的气味。电子鼻的工作原理 往往是模拟人的嗅觉对被测气体进行感知、分析和识别。

电子鼻系统

气体传感器阵列 ：对气体进行吸附、解吸附，并将其转化为电信号

信号处理单元： 对气体传感器阵列产生的信号进行放大、滤波、A/D转换、传输

计算机模式识别 ：对信号进行识别和判断

嗅觉机器人和人类很像，它的系统的每个成分的设计都 和人类类似，但是却可以实现许多人类实现不了的功能。构成电子鼻气体传感器 阵列中的气体传感器各自对特定气体具有相对较高的敏感性，因此，由一些不同 传感器构成的电子鼻可以测得被测样品挥发性成分的整体信息，与人的鼻子一 样，闻到的是样品的总体气味。

根据材料类型，常用气体传感器及其阵列可以分为3大类

气味传感器遇到特定气味会产生电阻或者频率的变化，我们就是将这些变 化捕捉到，并转化成能够传递的电信号，然后对传感器阵列传入的信号进行滤 波、放大和特征提取，这样机器人才感觉到气味。这其中包括一个模式识别过 程。模式识别是对预处理之后的信号再进行适当的处理，获得气体组成成分和浓 度的信息。

电子鼻经过这么多年的发展，已经比较先进。目前科学家们关于电子鼻的 研究主要集中在以下几个方面。

①气敏传感器阵列的研究。

②模式识别的研究。常用的模式识别方法有统计模式识别的方法和人工神 经网络的方法。

③应用研究。电子鼻在饮料、食品、化妆品、临床诊断、环境检测、海关 公安、油气报警等行业均有着广阔的应用前景，因此目前各发达都把电子鼻 的开发与应用列为跨世纪的关键技术，并给予特别的重视和支持。

④人工鼻模型研究。嗅觉系统的模拟，至今无理想模型。