法國(guó)開(kāi)發(fā)出可利用陽(yáng)光導(dǎo)航的“機(jī)器螞蟻”
【法國(guó)開(kāi)發(fā)出可利用陽(yáng)光導(dǎo)航的“機(jī)器螞蟻”】
從生活在撒哈拉沙漠的箭蟻獲得啟發(fā) ， 法國(guó)科研人員開(kāi)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(yáng)光就能找到歸路 。 這為研究新的、可運(yùn)用于自動(dòng)駕駛車(chē)輛和機(jī)器人等設(shè)備的導(dǎo)航方式提供了思路 。
法國(guó)艾克斯-馬賽大學(xué)和國(guó)家科學(xué)研究中心等機(jī)構(gòu)研究人員在新一期美國(guó)《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》雜志上報(bào)告說(shuō) ， “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(chóng)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(yáng)光的偏振光來(lái)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 。
參與新研究的法國(guó)生物機(jī)器人專(zhuān)家斯特凡·維奧萊解釋說(shuō) ， 盡管人眼看不到太陽(yáng)的偏振光 ， 但可以想象一下 ， 根據(jù)太陽(yáng)位置的不同 ， 天空中有特定方向的線條 ， 它們像畫(huà)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(kāi)發(fā)出裝有“光學(xué)羅盤(pán)”和“光移動(dòng)傳感器”的“機(jī)器螞蟻” ， 重量只有2.3千克 。 “光學(xué)羅盤(pán)”通過(guò)兩個(gè)光電二極管將太陽(yáng)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(guò)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 。
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(dòng)靈活性高 ， 可在輪式機(jī)器人和無(wú)人機(jī)無(wú)法工作的復(fù)雜環(huán)境中作業(yè) 。
研究人員說(shuō) ， 在城市環(huán)境中 ， 利用GPS定位的自動(dòng)駕駛技術(shù)可能因磁場(chǎng)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(lái)還需探索如何在夜間及更長(zhǎng)距離下使用這種技術(shù) 。
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