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(fā),法國科研人員開發(fā)出一款可以認(rèn)路的“機(jī)器螞蟻”,不需要全球定位系統(tǒng)(GPS),僅利用陽光就能找到歸路。這為研究新的、可運(yùn)用于自動駕駛車輛和機(jī)器人等設(shè)備的導(dǎo)航方式提供了思路。
法國艾克斯-馬賽大學(xué)和國家科學(xué)研究中心等機(jī)構(gòu)研究人員在新一期美國《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》雜志上報告說,“機(jī)器螞蟻”是一款小型六足機(jī)器人,可以走“之字形”漫步14米后返回起點(diǎn),誤差只有約1厘米。
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,同時記錄步數(shù),然后合并計算出回巢的準(zhǔn)確路徑。
參與新研究的法國生物機(jī)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(jù)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(fā),開發(fā)出裝有“光學(xué)羅盤”和“光移動傳感器”的“機(jī)器螞蟻”,重量只有2.3千克?!肮鈱W(xué)羅盤”通過兩個光電二極管將太陽發(fā)出的紫外偏振光轉(zhuǎn)化為電信號;“光移動傳感器”可通過步數(shù)、機(jī)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(jī)器螞蟻”就能確定當(dāng)前相對于起點(diǎn)的位置。
因?yàn)樽贤饩€可以穿透云層,在晴朗或多云的天氣下,“機(jī)器螞蟻”均可以精確定位。另外,擁有六只腳的“機(jī)器螞蟻”運(yùn)動靈活性高,可在輪式機(jī)器人和無人機(jī)無法工作的復(fù)雜環(huán)境中作業(yè)。
研究人員說,在城市環(huán)境中,利用GPS定位的自動駕駛技術(shù)可能因磁場干擾而產(chǎn)生誤差,“機(jī)器螞蟻”運(yùn)用的定位技術(shù)是GPS的有力補(bǔ)充,未來還需探索如何在夜間及更長距離下使用這種技術(shù)。
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