像电子游戏中那样,拥有激光眼的机器蜜蜂

November 27, 2015 23:11

配备激光扫描眼的机器人蜜蜂能够感知沿途物体的运动,并通过反射光信号分析和绘制周围环境地图。

Những robot siêu nhỏ lấy ý tưởng từ côn trùng có thể được dùng trong nông nghiệp và trợ giúp cứu nạn trong các thảm họa. Ảnh: Live Science
受昆虫启发而设计的微型机器人可用于农业生产,也可用于灾难救援。图片来源:Live Science

据Live Science报道,研究人员正在开发一种名为RoboBees的小型飞行机器人,外形类似蜜蜂。在不久的将来,这种机器人将被用于农作物授粉,或在灾难或自然灾害中搜寻和定位受害者。此外,这种机器人配备的激光眼还可以帮助人们通过简单的手势控制智能手机、平板电脑、笔记本电脑和其他移动设备。

之前的研究已经制造出了用电线拴住的飞行机器人蜜蜂,它们能够在水下导航。然而,这些机器人缺乏感知周围环境的能力,这是一个很大的障碍,因为它们可能会撞到墙壁或落在花瓣上。

为了应对这一挑战,研究人员计划为机器人配备一对激光雷达。这项名为激光雷达的技术发射的是不可见的激光脉冲,而非无线电波。传感器测量光线反射回来所需的时间,从而计算距离,并确定目标或障碍物的大小和形状。该设备使用低强度激光,对人体安全。

“我们的技术与微软Xbox游戏机附带的Kinect设备非常相似,它可以感知你在游戏中的动作,”纽约州布法罗大学的计算机科学家卡尔蒂克·丹图说。

“这是一项极其安全的技术,类似于日常生活中应用的技术。”

激光雷达也是无人驾驶汽车用于自动导航的技术。这种激光雷达系统通常只有汽车前大灯那么大。

丹图说:“这项技术基本上与汽车制造商用来确保自动驾驶汽车不撞到障碍物的技术相同。挑战在于我们需要将这项技术小型化,使其能够应用于硬币大小的机器人蜜蜂。”

佛罗里达大学的计算机科学家桑吉夫·科帕尔和传感器专家谢慧凯将制造微型传感器来检测反射光。与此同时,丹图将编写新的感知和导航算法,帮助机器蜜蜂分析反射光信号并绘制周围环境地图。

科帕尔说:“激光雷达本质上是利用光脉冲的‘回波’。你可以想象,一束光脉冲离开光源,击中障碍物后,在很短的时间内返回,这就是所谓的‘回波’。如何在不使用复杂电路的情况下快速检测到回波,同时还要保证回波非常微弱,是我们面临的一大挑战。”

科帕尔说:“这些微型激光雷达装置重量仅约56毫克。” 研究人员希望在未来三年内开发出这种传感器。然后,他们希望与哈佛大学的科学家合作,将这项技术集成到Robobees机器人中。

微型激光雷达技术未来不仅限于机器人。它还可以用于帮助人类通过自然交互协议(例如微软的 Kinect)与移动设备互动——Kinect 可以检测控制器做出的手势。

据VnExpress报道

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特稿刊登于《义安报》

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