在數(shù)千年的時(shí)間里,進(jìn)化賦予了某些動(dòng)物一些非常聰明的能力,機(jī)器人研究人員無(wú)休止地將這些生物作為靈感來(lái)源。研究小型下一代無(wú)人機(jī)的科學(xué)家們特別感興趣的是蜜蜂等飛行昆蟲,對(duì)這些小動(dòng)物擠過狹小空間的方式有了新的認(rèn)識(shí),澳大利亞新南威爾士大學(xué)(UNSW)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)想象著如何讓飛行機(jī)器人做同樣的事情。
在過去的幾年里,我們已經(jīng)看到了一些以蜜蜂為靈感的無(wú)人機(jī)研究的有趣進(jìn)展。哈佛大學(xué)的RoboBee是世界上第一個(gè)昆蟲大小的帶翼機(jī)器人,早在2013年就展示了可控飛行,但最近又學(xué)會(huì)了如何潛入水下,甚至再次飛出水面。我們還看到研究人員希望通過蜜蜂來(lái)提高無(wú)人機(jī)的避障能力,并通過在無(wú)人機(jī)上覆蓋粘性凝膠,讓無(wú)人機(jī)協(xié)助授粉工作。
新南威爾士大學(xué)的研究重點(diǎn)在于大黃蜂在空中移動(dòng)時(shí)的自我意識(shí)。研究小組對(duì)這種昆蟲能夠改變姿勢(shì)在狹小的空間中飛行的方式很感興趣,而且這種方式表現(xiàn)出對(duì)自己身體形狀和大小的最高意識(shí)。
“以前的研究表明,復(fù)雜的過程,如對(duì)自我尺寸的感知,是由認(rèn)知驅(qū)動(dòng)的,并且只存在于具有大大腦的動(dòng)物中,”該研究的主要作者Sridhar Ravi博士說(shuō)?!叭欢覀兊难芯勘砻?,小昆蟲的大腦更小,可以理解它們的身體大小,并在復(fù)雜的環(huán)境中飛行時(shí)使用這些信息?!?/p>
研究人員表示,這是第一次在飛行的無(wú)脊椎動(dòng)物中觀察到這種行為。他們通過研究大黃蜂,發(fā)現(xiàn)它們已經(jīng)被訓(xùn)練成可以通過隧道和不同寬度的縫隙飛行,包括比它們翼展小得多的空間。
通過該團(tuán)隊(duì)所謂的 “橫向窺視”,發(fā)現(xiàn)蜜蜂在接近時(shí)掃描縫隙,并建立一個(gè)全面的“地圖”,然后改變身體方向,使其通過洞口,而不是正面攻擊它。研究人員將其比作人類可能會(huì)旋轉(zhuǎn)肩膀以適應(yīng)狹窄的門洞。
“昆蟲是機(jī)器人的奇妙模型,因?yàn)樗鼈儞碛谐鯇こ5男∧X,卻能執(zhí)行過于復(fù)雜的任務(wù),” Ravi說(shuō)。“幾千年來(lái),大自然的昆蟲進(jìn)化出了一些驚人的屬性。我們現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)是,看看我們?nèi)绾卫眠@一點(diǎn),將類似的編碼應(yīng)用于未來(lái)的機(jī)器人系統(tǒng),增強(qiáng)它們?cè)谧匀唤缰械男阅?。?/p>
該研究發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》雜志上。
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