Diplomarbeit - Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden

Diplomarbeit: Modulares System Datenstrukturen und Kommunikation
Sinn Natur Technik
Akustik
Hören Wellen in der Luft werden mechanisch
auf druck- oder schwingungs-
empfindliche Zellen übertragen
Ultraschall Hochfrequente Schallwellen werden
Schmecken /
Riechen
ausgestoßen und anhand der Lauflänge
des Signals wird die Entfernung
bestimmt
Chemie
Moleküle „docken“ an speziellen nur für
sie passende Rezeptorzellen an und
verursachen ein Signal
Optik
Sehen Lichtstrahlen werden auf zwei
verschiedene Zellarten geleitet:
- Stäbchen -> Farbsehen
- Zäpfchen -> Hell/Dunkel
- Mikrofon
- Ultraschallsensor
- Chemischer
Analysator
- Helligkeitssensor
- Kamera
Tabelle 4.1 - natürlich vorkommende Sensoren und ihre technische Umsetzung
Aus der obigen Auflistung ist erkennbar, dass es eigentlich für jeden natürlichen Sinn auch eine
technische Entsprechung gibt. Zum Teil sind diese aber in der Auswertung sehr rechenintensiv. Zum
Beispiel lässt sich das menschliche Sehen trotz hoch entwickelter Kameras und
Auswertungsschaltkreise nicht realitätsnah nachbauen. Es ist zu komplex und besteht nicht nur aus
der rein optischen Aufnahme der Informationen, sondern aus der unbewussten Verarbeitung und
Aufbereitung. Gleiches gilt für die meisten anderen Sinne, da die Natur verschwenderisch mit den
Rezeptoren umgehen kann. So enthält die Haut unzählige druckempfindliche Zellen. Ein Roboter, der
die gleiche Empfindlichkeit aufweisen wollte, würde einen immensen Rechenaufwand betreiben
müssen und allein schon durch die Anzahl der benötigten Sensoren extrem teuer. Daher werden nur
so viele Sensoren eingesetzt, wie unbedingt notwendig oder diese soweit vereinfacht, dass sie billig
sind und einfach auszuwerten. So reichen vielfach statt komplizierter Drucksensoren einfache Taster
aus, die nur an/aus als Zustand kennen und in einem größeren Abstand verteilt sind. Teilweise reicht
ein einziger Sensor pro Seite aus.
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