首個(gè)不帶GPS的步行機(jī)器人問世
據(jù)美國《每日科學(xué)》網(wǎng)站13日?qǐng)?bào)道,法國研究人員深受沙漠螞蟻的啟發(fā),研制出一款新型“螞蟻機(jī)器人”(AntBot),這是首款無需全球定位系統(tǒng)(GPS)就可以自由探索周圍環(huán)境并自動(dòng)返回的行走機(jī)器人,最新研究為自動(dòng)駕駛車輛和機(jī)器人技術(shù)導(dǎo)航開辟了新路徑。
首個(gè)不帶GPS的步行機(jī)器人“螞蟻機(jī)器人”問世。圖片來源:美國每日科學(xué)網(wǎng)站 人眼對(duì)偏振光和紫外線輻射并不敏感,但螞蟻卻用此來給自己定位,箭蟻屬(Cataglyphis)沙漠螞蟻在這方面尤為突出,它們可以在沙漠陽光的直射下行走幾百米尋找食物,然后直線返回巢穴,而不會(huì)迷路。 研究人員指出,沙漠螞蟻非凡的導(dǎo)航天賦依賴兩條信息:使用一種“天體指南針”借助太陽的偏振光來測量航向,從而給自身定位;通過簡單計(jì)算行走的步數(shù)并結(jié)合它們相對(duì)于太陽的運(yùn)動(dòng)率測量行走的距離。一旦距離和航向這兩個(gè)基本信息相組合,它們就可以順利班師回巢。 法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)和艾克斯-馬賽大學(xué)(AMU)的研究人員設(shè)計(jì)的全新的“螞蟻機(jī)器人”正是復(fù)制了沙漠螞蟻這種卓越的導(dǎo)航能力。該機(jī)器人配備了一個(gè)光學(xué)羅盤,用于通過偏振光確定其前近的方向;并通過一個(gè)指向太陽的光學(xué)運(yùn)動(dòng)傳感器來測量所行進(jìn)的距離。 有了這些信息,“螞蟻機(jī)器人”就能像沙漠螞蟻一樣,探索周圍環(huán)境并在行進(jìn)了14米后自行回家,精確度達(dá)1厘米。該機(jī)器人重量僅為2.3千克,有6只腳,使其可以在輪式機(jī)器人和無人機(jī)部署非常困難的復(fù)雜環(huán)境(如災(zāi)區(qū)、崎嶇的地形、探索外星土壤等)中移動(dòng)。 研究人員指出,“螞蟻機(jī)器人”也有助于科學(xué)家進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)沙漠螞蟻如何導(dǎo)航的理解。不過,在將該機(jī)器人用作航空機(jī)器人或用于汽車工業(yè)領(lǐng)域前,他們必須厘清在夜間或更長距離如何操作該機(jī)器人。 |