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昆蟲是機(jī)器人的理想模型，它們的大腦非常小，卻能夠執(zhí)行非常復(fù)雜的任務(wù)。幾千年來，大自然已將某些具有驚人特征的昆蟲編碼下來。現(xiàn)在我們面臨的挑戰(zhàn)是，看看如何采用這種方法，并將類似的編碼應(yīng)用于未來的機(jī)器人系統(tǒng)，以增強(qiáng)其在自然界中的性能。
一項(xiàng)研究發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊（PNAS）上，它是堪培拉新南威爾士大學(xué)、比勒費(fèi)爾德大學(xué)、麥克斯普朗克研究所、布朗大學(xué)和加利福尼亞大學(xué)的研究人員之間的合作。由堪薩拉大學(xué)新南威爾士分校的研究人員主導(dǎo)的這項(xiàng)國(guó)際研究發(fā)現(xiàn)了大黃蜂自我感知的靈巧飛行的秘密，它將是下一代無人機(jī)和自動(dòng)駕駛汽車的潛在應(yīng)用。
研究的主要作者Sridhar Ravi博士研究了大黃蜂如何通過有一系列帶有不同大小孔的大門的隧道穿越。蜜蜂對(duì)自己的大小有非凡的感覺，并且對(duì)障礙物的開口有詳盡的了解，因此它們能夠成功地通過小孔。拉維博士說，通過觀察孔的大小，大黃蜂能夠通過控制它們的接近速度和姿勢(shì)速度而熟練地穿過大門，甚至當(dāng)孔小于翼展時(shí)側(cè)向飛行。這種行為需要了解其相對(duì)于障礙物的身體形狀和尺寸，這是首次在飛行的無脊椎動(dòng)物中看到此類證據(jù)。
“先前的研究表明，復(fù)雜的過程，例如對(duì)自我大小的感知，是由認(rèn)知驅(qū)動(dòng)的，并且僅在具有大腦的動(dòng)物中出現(xiàn)。但是，我們的研究表明，大腦較小的小昆蟲可以理解它們的體型，并可以在復(fù)雜的環(huán)境中飛行時(shí)利用這些信息?！崩S博士說。
通過“橫向凝視”，蜜蜂利用深度感知和空間感知對(duì)特征進(jìn)行掃描，昆蟲可以繪制出完整的孔徑圖，并可以改變它們的身體方向以適應(yīng)間隙，這類似于人類如何旋轉(zhuǎn)肩膀來。穿過狹窄的門口。“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，在某些情況下，大黃蜂將自己重新定向?yàn)閭?cè)向飛行，以穿越無法正面嘗試的縫隙。這些昆蟲的靈巧性確實(shí)使我們思考了我們可以解鎖的其他秘密蜜蜂行為，”拉維博士說。
該研究還為將大黃蜂的屬性應(yīng)用于機(jī)器人技術(shù)提供了啟發(fā)，并為下一代無人機(jī)和自動(dòng)駕駛技術(shù)提供了潛在應(yīng)用，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的飛行挑戰(zhàn)。
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