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“老鼠机器人”用胡须感知世界
王金元
  2005年12月14日14:18 【字号 】【留言】【论坛】【打印】【关闭
老鼠机器人用胡须感知世界
老鼠机器人用胡须感知世界
  科学家开发出一种类似老鼠的机器人,并不是长相像老鼠,而是其“嘴角”上长了两排“胡子”,神奇的不仅是这两排胡子可以活动,更是因为它可以像动物的胡须一样感知世界。

  三部分构成完整“胡须”

  就像老鼠一样,“老鼠机器人”凭借这种胡须,可以感知周围的环境。胡须可以帮它感觉到地面震动,以修正自己前进的方向,告诉它自己加速或减速。

  这只“老鼠机器人”身形娇小,直径约8厘米。它主要由三部分组成:全方位的照相机、人造的胡须传感器以及一个移动平台。它“嘴角”的每根胡须都粘在一个覆盖在麦克风的膜上。当胡子扫过障碍物时,膜的形状就会改变,产生的信号经过放大后被电脑记录下来。

  “它好比你走过一间漆黑的房间时,伸出手来感知周围情况,这样就不会撞到什么东西了。”研究此老鼠机器人的专家———瑞士苏黎世大学的神经生物学家米里亚姆·芬德说。

  不同物体,反应不同

  实验中,当老鼠机器人探测到墙,传感器就会告诉“大脑”现在遇到障碍。当进一步和这个物体接触时,它停了下来,用胡子仔细扫了扫物体表面,记下数据传给其“大脑”。如果它发现胡须感应不完全,它还会重新调整自己的位置,让胡须将其全方位扫描。

  程序设置时,胡须对于不同的物体表面会产生不同信号和不同的反应。当机器人接触到平滑的表面如金属时,它就会在程序的指挥下稍微离开一下,然后又前来接触一下。当它接触到粗糙的表面如砂纸或起皱的纸板时,它就会在这套程序指挥下迅速离开。

  在对4种不同表面的测试中,此机器人感知表面的准确力和表现完全与程序设计得相符。

  开启新传感技术的大门

  美国西北大学副教授麦瑞·哈特曼表示,虽然以前也有机器人用过胡须来避免障碍、顺墙走和区分区域,但芬德的工作首次证实了不同质地的物品可以从任意角度和距离进行分类。这是重要的一步。因为通过接触的角度对目标物特征进行分类是很困难的问题。就像动物一样,机器人的胡须如果与其它传感器结合使用,将更加有用。比如,视力传感器只可以用来判断目标物的大体位置,但胡须就可以帮助它判断这到底是什么东西。

  “老鼠机器人”为新传感技术打开了另一扇大门。新传感技术较触摸更加敏感,还能移动装置更加有效地深入严实、黑暗、伸手不见五指的地方。在不久的将来,像啮齿动物一样灵巧的机器人有望开发成功,用它可识别不同质地的材料或探测风速和危险气体。

来源:北京科技报 (责任编辑:马丽)
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