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法國開發出可利用陽光導航的“機器螞蟻”

2019年02月16日 12:06 來源: 新華社

????新華社華盛頓2月15日電(記者 周舟)從生活在撒哈拉沙漠的箭蟻獲得啟發,法國科研人員開發出一款可以認路的“機器螞蟻”,不需要全球定位系統(GPS),僅利用陽光就能找到歸路。這為研究新的、可運用于自動駕駛車輛和機器人等設備的導航方式提供了思路。

????法國艾克斯-馬賽大學和國家科學研究中心等機構研究人員在新一期美國《科學·機器人學》雜志上報告說,“機器螞蟻”是一款小型六足機器人,可以走“之字形”漫步14米后返回起點,誤差只有約1厘米。

????多數昆蟲依靠分泌信息素導航,然而撒哈拉沙漠的高溫可以瞬間將這種外激素烤干,生活在這里的箭蟻因而進化出一種特殊導航能力:利用特定波段陽光的偏振光來確定方向,同時記錄步數,然后合并計算出回巢的準確路徑。

????參與新研究的法國生物機器人專家斯特凡·維奧萊解釋說,盡管人眼看不到太陽的偏振光,但可以想象一下,根據太陽位置的不同,天空中有特定方向的線條,它們像畫在天空中的地圖,箭蟻就是利用這些線條確定方向。

????研究人員受到啟發,開發出裝有“光學羅盤”和“光移動傳感器”的“機器螞蟻”,重量只有2.3千克。“光學羅盤”通過兩個光電二極管將太陽發出的紫外偏振光轉化為電信號;“光移動傳感器”可通過步數、機器與地面相對速度等確定移動距離。將移動方向和距離合并計算后,“機器螞蟻”就能確定當前相對于起點的位置。

????因為紫外線可以穿透云層,在晴朗或多云的天氣下,“機器螞蟻”均可以精確定位。另外,擁有六只腳的“機器螞蟻”運動靈活性高,可在輪式機器人和無人機無法工作的復雜環境中作業。

????研究人員說,在城市環境中,利用GPS定位的自動駕駛技術可能因磁場干擾而產生誤差,“機器螞蟻”運用的定位技術是GPS的有力補充,未來還需探索如何在夜間及更長距離下使用這種技術。

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