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機(jī)器人模仿沙漠螞蟻找到“回家路”

2019-06-14 06:30
發(fā)明與創(chuàng)新 2019年9期
關(guān)鍵詞:羅盤偏振光步數(shù)

多虧了從沙漠螞蟻那里借鑒的策略,一種六足機(jī)器人可在沒有GPS(全球定位系統(tǒng))幫助的情形下找到回家的路。

多數(shù)昆蟲依靠分泌信息素導(dǎo)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(jìn)化出一種特殊導(dǎo)航能力:利用特定波段陽光的偏振光來確定方向,同時(shí)記錄步數(shù),然后合并計(jì)算出回巢的準(zhǔn)確路徑。

研究人員受到啟發(fā),開發(fā)出裝有“光學(xué)羅盤”和“光移動(dòng)傳感器”的小型六足機(jī)器人AntBot,可以走“之”字形漫步14米后返回起點(diǎn),誤差約1厘米?!肮鈱W(xué)羅盤”通過兩個(gè)光電二極管將太陽發(fā)出的紫外偏振光轉(zhuǎn)化為電信號(hào);“光移動(dòng)傳感器”可通過步數(shù)、機(jī)器與地面相對(duì)速度等確定移動(dòng)距離。將移動(dòng)方向和距離合并計(jì)算后,“機(jī)器螞蟻”就能確定當(dāng)前相對(duì)于起點(diǎn)的位置。

該團(tuán)隊(duì)目前正致力于研發(fā)能穿行更遠(yuǎn)距離的新版本機(jī)器人。他們相信,這項(xiàng)技術(shù)能在GPS失靈時(shí),提供重要的備用導(dǎo)航系統(tǒng)。研究人員表示,下一個(gè)挑戰(zhàn)是改善傳感器,從而確保導(dǎo)航系統(tǒng)在夜晚、降雨或者樹下依然準(zhǔn)確。

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