
以色列特拉維夫大學日前表示,受蝙蝠啟發(fā),研究人員開發(fā)了一種完全自主的地形機器人,它能像蝙蝠一樣發(fā)出聲音并分析回聲,以識別、繪制和避開戶外障礙物。研究人員認為,聲音導航在未來機器人的應用方面擁有巨大潛力。
這款名為Robat的地形機器人由特拉維夫大學研究生伊塔馬爾·埃利亞金與動物學、神經(jīng)科學和工程領域的研究人員共同開發(fā),團隊有人研究蝙蝠生物聲吶長達10多年。他們表示,機器人面臨的最具挑戰(zhàn)性的任務之一是如何生成未知環(huán)境的地圖,并在該環(huán)境中導航。
自然界蝙蝠通過生物聲吶系統(tǒng)感知周圍環(huán)境。受其啟發(fā),研究人員研發(fā)的Robat機器人完全依賴于類似蝙蝠的聲音導航系統(tǒng),可在新的環(huán)境定位自己并對其進行映射。他們借助仿生學,用超聲波揚聲器或發(fā)射器創(chuàng)建發(fā)音“嘴”,用兩個超聲波接收器創(chuàng)建收音“耳”,發(fā)音“嘴”以穩(wěn)定的頻率向四周發(fā)出聲波并用“耳”聽回聲,讓在戶外環(huán)境活動的Robat獲得周圍實時映射圖像。
從行動能力上講,Robat比真正的蝙蝠慢得多,它每行半米停下30秒以獲得回聲。
研究人員認為,Robat是首個完全自主的、生物學上類似蝙蝠的行走機器人,它在新環(huán)境中移動時,僅根據(jù)回波信息便可獲得周圍環(huán)境影像,有助于描繪物體的邊界和它們之間的開放空間。
這項成果在未來機器人的應用方面擁有巨大潛力。任何需要在其所處環(huán)境中導航的機器人,均有望從Robat項目基于回聲的導航算法中受益,包括服務機器人,如在起居室中自動導航的吸塵器、溫室中工作的農(nóng)業(yè)機器人,以及在地震廢墟中搜尋的救援機器人。
總編輯圈點
提到導航,大家腦袋中出現(xiàn)的第一應用場景,就是車輛所使用的定位導航系統(tǒng)。衛(wèi)星導航系統(tǒng)采用的是無線電測距方式,因光速非常快,所以反應速度也非常及時,發(fā)展已相當成熟。聲波的應用卻不然,雖然水下聲吶的定位導航系統(tǒng)有所進步,但在陸地環(huán)境中,人們?nèi)栽谛Х鸬某跫夒A段緩慢前行。而這款行走機器人的問世,無疑讓仿生機器人生態(tài)圈,再增一個新坐標。