微型機器人、微型無人機等產(chǎn)品擁有大量潛在用途，例如在災(zāi)區(qū)搜救幸存者、在危險環(huán)境中進行偵察、為農(nóng)作物授粉等，它們需要自主飛行至特定區(qū)域再返回基地。但因其機載能力有限，無法攜帶傳感器、處理器等又重又耗電的設(shè)施，所以這些微型智能設(shè)備的導(dǎo)航能力受到了嚴重限制。
綜合 NEW ATLAS、央視新聞報道，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)（TU Delft）的科學(xué)家們研究了螞蟻和其他覓食昆蟲，并從這類昆蟲的視覺導(dǎo)航能力中受到了啟發(fā)。
根據(jù)此前研究，螞蟻等昆蟲可將對自身移動的“里程測量”與基于“快照”的視覺引導(dǎo)行為結(jié)合起來，從而為自己“導(dǎo)航”。在行進過程中，螞蟻會利用自身視覺系統(tǒng)不定時地拍攝周邊環(huán)境“快照”，用作重新找到這些位置的依據(jù)。
而抵達此前拍攝“快照”的對應(yīng)位置后，螞蟻又會將當前的視覺感知與“快照”比較，并移動至所見環(huán)境與“快照”之間差異最小的地方，可使其自己導(dǎo)航返回到此前拍攝“快照”的位置。如此往復(fù)，直至其抵達巢穴。
在 Tom van Dijk 和 Guido de Croon 兩名教授的帶領(lǐng)下，TU Delft 團隊將這一原理應(yīng)用于一款 56 克的微型四旋翼無人機，并為其配備了一臺全向相機。當然，空中無人機不會像螞蟻那樣行走，因此無法計算步數(shù)。
“為了測距，我們的無人機采用類似蜜蜂的方法，通過光流計算運動，”de Croon 解釋說。“為此，我們的機器人有一個小型向下攝像頭，跟蹤視覺場中物體通過的速度。”
在返程途中，一旦無人機確定已按照記錄的距離 / 方向從一個記錄的“快照”出發(fā)，它會將當前攝像頭圖像與下一個記錄的快照進行比較。考慮到無人機在返回途中不可避免會有一些漂移，它會修正航向，直到所見場景與“快照”幾乎完全匹配。
在室內(nèi)環(huán)境中以這種方式導(dǎo)航，無人機能夠自主沿著一條曲折的 100 米障礙路線返回基地，使用的內(nèi)存僅為 1.16KB。
相關(guān)論文已經(jīng)在美國《科學(xué)?機器人學(xué)》雜志上發(fā)表。
