世界球精選！科學(xué)家：仿生新算法超小無(wú)人機(jī)可自由避障

2023-02-07 06:48:35來(lái)源：中關(guān)村在線

【資料圖】

科學(xué)家和機(jī)器人學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直從大自然中尋找靈感，以開(kāi)發(fā)機(jī)器的新功能。在這種情況下，多倫多大學(xué)的研究人員從蝙蝠和其他依靠回聲定位的動(dòng)物那里得到啟發(fā)，設(shè)計(jì)出一種方法，使小型機(jī)器人具有自我導(dǎo)航的能力--這種方法不需要昂貴的硬件，也不需要對(duì)小型機(jī)器來(lái)說(shuō)過(guò)于龐大或過(guò)于沉重的部件。事實(shí)上，根據(jù)PopSci的報(bào)道，該團(tuán)隊(duì)只使用了一個(gè)交互式冰球機(jī)器人的集成音頻硬件，并使用廉價(jià)的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器為一個(gè)可以放在手掌上的小型飛行無(wú)人機(jī)建立了一個(gè)音頻擴(kuò)展平臺(tái)。

該系統(tǒng)的工作原理與蝙蝠回聲定位一樣。它被設(shè)計(jì)成發(fā)射不同頻率的聲音，然后機(jī)器人的麥克風(fēng)在它們從墻上反彈時(shí)接收到這些聲音。該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的算法隨后開(kāi)始工作，分析聲波，并創(chuàng)建一個(gè)包含房間尺寸的地圖。

在發(fā)表于《IEEE機(jī)器人和自動(dòng)化通訊》的一篇論文中，研究人員說(shuō)，現(xiàn)有的 "主動(dòng)回聲定位的算法不太發(fā)達(dá)，而且往往依賴于小型機(jī)器人無(wú)法達(dá)到的硬件要求"。他們還說(shuō)他們的 "方法是基于模型的，實(shí)時(shí)運(yùn)行，不需要事先校準(zhǔn)或訓(xùn)練"。他們的解決方案可以使小型機(jī)器有能力被派去執(zhí)行搜索和救援任務(wù)，或者去以前未知的地方，而這些地方是大型機(jī)器人無(wú)法到達(dá)的。而且，由于該系統(tǒng)只需要機(jī)載音頻設(shè)備或廉價(jià)的附加硬件，它有廣泛的潛在應(yīng)用。

研究人員在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，他們的技術(shù)仍然不如使用更大和更昂貴的硬件的系統(tǒng)準(zhǔn)確，如GPS傳感器或攝像頭。不過(guò)，他們希望在未來(lái)的版本中提高其準(zhǔn)確性，并消除系統(tǒng)產(chǎn)生聲音的需要。相反，他們希望他們的系統(tǒng)能夠使用無(wú)人機(jī)本身產(chǎn)生的聲音進(jìn)行回聲定位，例如其自身螺旋槳的旋渦。

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