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首个不带GPS的行走机器人问世 有望应用于自动驾驶和航空等领域

科普小知识2022-08-01 12:35:29
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《科学日报》北京2月14日电(记者刘霞)据美国《每日科学》网站13日报道,法国研究人员在沙漠蚂蚁的启发下,研发出一种新型机器人——蚂蚁机器人,这是第一种无需全球定位系统就能*探索周围环境并自动返回的步行机器人。最新的研究为自动驾驶汽车和机器人技术导航开辟了一条新的道路。

首个不带GPS的行走机器人问世 有望应用于自动驾驶和航空等领域

图片说明:第一个没有全球定位系统的行走机器人“蚂蚁机器人”出现图片来源:美国每日科学网站

人眼对偏振光和紫外线不敏感,但是蚂蚁用它来定位自己。这种沙漠蚂蚁在这方面尤为突出。它们可以在沙漠的阳光直射下行走数百米寻找食物,然后直接返回巢穴而不会迷路。

研究人员指出,沙漠蚂蚁非凡的导航天赋依赖于两条信息:利用“天体罗盘”利用来自太阳的偏振光测量路线,从而定位自己;步行距离是通过简单计算步行步数并结合它们相对于太阳的运动速度来测量的。一旦距离和航向这两个基本信息结合起来,它们就能顺利返回巢穴。

法国国家科学研究中心(CNRS)和艾克斯马赛大学的研究人员设计了一种新的“蚂蚁机器人”,它可以复制沙漠蚂蚁卓越的导航能力。机器人配有一个光学罗盘,通过偏振光来确定它的前进方向。行进的距离由一个指向太阳的光电传感器测量。

有了这些信息,“蚂蚁机器人”可以像沙漠蚂蚁一样探索周围的环境,在行进了14米后,以1厘米的精度独自回家。该机器人仅重2.3公斤,有6条腿,这使得它能够在复杂的环境中移动(如灾区、崎岖的地形、探索外星土壤等)。)轮式机器人和无人驾驶飞行器很难部署。

研究人员指出,“蚂蚁机器人”还有助于科学家进一步加深对沙漠蚂蚁导航方式的理解。然而,在将机器人用作航空机器人或用于汽车工业之前,他们必须弄清楚如何在夜间或长距离操作机器人。