“超級嚙齒動物”可在黑暗中識別物體

2009年12月03日10:00  來源:《科學時報》

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英國科學家日前研制出了一種可以利用其胡須尋找並識別物體的機器鼠。
(圖片提供:布裡斯托機器人實驗室)


  英國科學家日前研制出了一種可以利用其胡須尋找並識別物體的機器鼠——這一發明的目的不是娛樂而是為了重要的腦科學研究。研究人員在最近於英國舉的一個國際研討會上展示了這一“超級嚙齒動物”。
 
  來自布裡斯托機器人實驗室和謝菲爾德大學的研究人員制造了這種名為SCRATCHbot的機器鼠,它被認為是開發生物激發人造智能系統的泛歐洲計劃——ICEA(整合認知感情和自治)計劃——的一個重要裡程碑。作為該計劃的一部分,謝菲爾德大學心理學系教授Tony Prescott和布裡斯托機器人實驗室的研究人員一起為機器人設計了新型人造觸感技術,這將有助於科學家理解大腦如何控制感覺系統的活動。
 
  該技術受到了利用觸覺的動物的啟發。對於夜間生物或者那些居在光線很差的地方的動物而言,觸覺是它們代替視覺感知周圍世界的最普遍的重要手段。老鼠能夠非常有效地利用胡須探索周圍環境。它們利用胡須精確而有節奏的探測動作可以精准確定物體的位置、形狀和結構,對物體作出快速而准確的判斷,然后利用這些信息建立環境地圖。
 
  據研究人員介紹,機器人設計經常依靠視覺來辨認物體,而這項新技術僅依靠精密的觸覺技術,就能使機器人在昏暗或充滿煙氣的房間內——即不能利用視覺的地方——發揮作用。
 
  該系統具有可以在多個領域進一步應用的潛力,如在地下、海底,或者能見度很低的充滿灰塵的地方應用機器人。該技術還可以應用到表面觸感檢查上,如紡織工業原料或者家用家居產品,例如能夠感知物體結構可以達到最佳清潔效果的真空吸塵器。
 
  布裡斯托機器人實驗室的Tony Pipe博士說:“很長時間以來,視覺一直是科學家們最廣泛研究的生物感覺形式。但是主動觸感對於探索對機器人研究具有重要意義的生物系統的人來說是一個關鍵點。感覺系統——如老鼠的胡須——在這方面具有特別的優勢。老鼠具有利用受損胡須進行活動的能力,在理論上,機器人的受損胡須可以很容易地被替換,而不會對整個機器人及其昂貴的工程系統產生影響。”
 
  Pipe補充說:“該技術的未來應用包括利用機器人在地下、海下或者充滿灰塵的地方工作,通常視覺在這些地方都會受到極大的影響。在這些地方,觸須技術可以用於感知物體並在不利的環境中移動。例如,在一個充滿煙氣的房間裡,一個像這樣的機器人可以通過確定火中的幸存者的位置幫助實施救援。該研究是建立在我們之前做過的觸須感覺工作基礎之上的。”
 
  Prescott說:“在為智能機器人應用的主動控制的、胡須樣的傳感器開發方面,我們的計劃已經達到了一個新的境界。雖然觸覺傳感器已經在機器人中應用,但是直到現在才將觸覺作為一種首要形式利用。通過開發這些仿生機器人,我們不僅設計出了新穎的觸覺裝置,還在了解觸覺生物學方面取得了實質性進展。”(群芳)

(責任編輯:喬舟(實習))
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