“超级啮齿动物”可在黑暗中识别物体

2009年12月03日10:00  来源:《科学时报》

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英国科学家日前研制出了一种可以利用其胡须寻找并识别物体的机器鼠。
(图片提供:布里斯托机器人实验室)


  英国科学家日前研制出了一种可以利用其胡须寻找并识别物体的机器鼠——这一发明的目的不是娱乐而是为了重要的脑科学研究。研究人员在最近于英国举的一个国际研讨会上展示了这一“超级啮齿动物”。
 
  来自布里斯托机器人实验室和谢菲尔德大学的研究人员制造了这种名为SCRATCHbot的机器鼠,它被认为是开发生物激发人造智能系统的泛欧洲计划——ICEA(整合认知感情和自治)计划——的一个重要里程碑。作为该计划的一部分,谢菲尔德大学心理学系教授Tony Prescott和布里斯托机器人实验室的研究人员一起为机器人设计了新型人造触感技术,这将有助于科学家理解大脑如何控制感觉系统的活动。
 
  该技术受到了利用触觉的动物的启发。对于夜间生物或者那些居在光线很差的地方的动物而言,触觉是它们代替视觉感知周围世界的最普遍的重要手段。老鼠能够非常有效地利用胡须探索周围环境。它们利用胡须精确而有节奏的探测动作可以精准确定物体的位置、形状和结构,对物体作出快速而准确的判断,然后利用这些信息建立环境地图。
 
  据研究人员介绍,机器人设计经常依靠视觉来辨认物体,而这项新技术仅依靠精密的触觉技术,就能使机器人在昏暗或充满烟气的房间内——即不能利用视觉的地方——发挥作用。
 
  该系统具有可以在多个领域进一步应用的潜力,如在地下、海底,或者能见度很低的充满灰尘的地方应用机器人。该技术还可以应用到表面触感检查上,如纺织工业原料或者家用家居产品,例如能够感知物体结构可以达到最佳清洁效果的真空吸尘器。
 
  布里斯托机器人实验室的Tony Pipe博士说:“很长时间以来,视觉一直是科学家们最广泛研究的生物感觉形式。但是主动触感对于探索对机器人研究具有重要意义的生物系统的人来说是一个关键点。感觉系统——如老鼠的胡须——在这方面具有特别的优势。老鼠具有利用受损胡须进行活动的能力,在理论上,机器人的受损胡须可以很容易地被替换,而不会对整个机器人及其昂贵的工程系统产生影响。”
 
  Pipe补充说:“该技术的未来应用包括利用机器人在地下、海下或者充满灰尘的地方工作,通常视觉在这些地方都会受到极大的影响。在这些地方,触须技术可以用于感知物体并在不利的环境中移动。例如,在一个充满烟气的房间里,一个像这样的机器人可以通过确定火中的幸存者的位置帮助实施救援。该研究是建立在我们之前做过的触须感觉工作基础之上的。”
 
  Prescott说:“在为智能机器人应用的主动控制的、胡须样的传感器开发方面,我们的计划已经达到了一个新的境界。虽然触觉传感器已经在机器人中应用,但是直到现在才将触觉作为一种首要形式利用。通过开发这些仿生机器人,我们不仅设计出了新颖的触觉装置,还在了解触觉生物学方面取得了实质性进展。”(群芳)

(责任编辑:乔舟(实习))
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