法国开发出可利用阳光导航的“机器蚂蚁”

周舟

2019年02月16日13:17  来源:新华网
 
原标题:法国开发出可利用阳光导航的“机器蚂蚁”

从生活在撒哈拉沙漠的箭蚁获得启发,法国科研人员开发出一款可以认路的“机器蚂蚁”,不需要全球定位系统(GPS),仅利用阳光就能找到归路。这为研究新的、可运用于自动驾驶车辆和机器人等设备的导航方式提供了思路。

法国艾克斯-马赛大学和国家科学研究中心等机构研究人员在新一期美国《科学·机器人学》杂志上报告说,“机器蚂蚁”是一款小型六足机器人,可以走“之字形”漫步14米后返回起点,误差只有约1厘米。

多数昆虫依靠分泌信息素导航,然而撒哈拉沙漠的高温可以瞬间将这种外激素烤干,生活在这里的箭蚁因而进化出一种特殊导航能力:利用特定波段阳光的偏振光来确定方向,同时记录步数,然后合并计算出回巢的准确路径。

参与新研究的法国生物机器人专家斯特凡·维奥莱解释说,尽管人眼看不到太阳的偏振光,但可以想象一下,根据太阳位置的不同,天空中有特定方向的线条,它们像画在天空中的地图,箭蚁就是利用这些线条确定方向。

研究人员受到启发,开发出装有“光学罗盘”和“光移动传感器”的“机器蚂蚁”,重量只有2.3千克。“光学罗盘”通过两个光电二极管将太阳发出的紫外偏振光转化为电信号;“光移动传感器”可通过步数、机器与地面相对速度等确定移动距离。将移动方向和距离合并计算后,“机器蚂蚁”就能确定当前相对于起点的位置。

因为紫外线可以穿透云层,在晴朗或多云的天气下,“机器蚂蚁”均可以精确定位。另外,拥有六只脚的“机器蚂蚁”运动灵活性高,可在轮式机器人和无人机无法工作的复杂环境中作业。

研究人员说,在城市环境中,利用GPS定位的自动驾驶技术可能因磁场干扰而产生误差,“机器蚂蚁”运用的定位技术是GPS的有力补充,未来还需探索如何在夜间及更长距离下使用这种技术。(周舟)

(责编:刘婧婷、袁勃)

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