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美国科学家打造微型光达装置,让机器蜜蜂“看得见”

2024-11-03 209

美国哈佛研究人员长期研发的机器蜜蜂(RoboBee),在技术日益精进下,现在不但能在空中飞行还能潜入水中。为进一步让机器蜜蜂拥有“视觉”,科学家现正着手打造微型光达装置,未来更可应用于无人自动驾驶车,提升行驶安全性。

机器蜜蜂计划主要由美国哈佛大学、东北大学执行,目的是研发用于农业、搜救救灾等范畴的仿生机器人。至于机器蜜蜂加装光达(Light Detection and Ranging,Lidar)装置,则属于机器蜜蜂计划的分支项目,由哈佛大学、纽约州立大学水牛城分校、佛罗里达大学共同推动,而美国国家科学基金会(National Science Foundation)则为该项目资助 110 万美元。

以技术上来说,机器蜜蜂目前还不具“视觉”能力,缺乏感知立体空间的深度知觉(depth perception)功能,无法感测前方物体,所以很难避免撞墙或停在花朵上。研究人员正着手解决这个问题,希望借由加装光达装置,使机器蜜蜂能够感测物体大小、形状和距离。

纽约州立大学水牛城分校计算机科学家 Karthik Dantu 表示,该光达感测技术基本上跟无人自动驾驶车所采用的防撞技术相同。当前需要克服的问题,就是将光达装置缩小成微型光达(micro-Lidar),尺寸必须小于一美分硬币,而且重量要够轻才能装在机器蜜蜂身上。

光达以肉眼看不见的脉冲激光扫描,根据所接收到的物体反射讯号和时间,量测物体距离以及大小形状。无人自动驾驶车运用光达技术,再经过电脑演算分析成行进路径影像,让无人自驾车“看得见”行车环境,能遵从交通号志、避免撞上障碍物。

目前无人自驾车车顶所设置的光达装置,差不多为传统营灯(camping lantern)大小。研究人员认为微型光达装置体积小且效能高,成本也较低,未来开发成功后不仅有助于机器蜜蜂飞行,也可使用在无人自驾车上,进一步加强行驶安全。

(首图来源:Havard Microrobotics Lab/ Wyss Institute)

资料来源:

  • RoboBee Lidar Useful for Robocars?
  • RoboBee Bot That Can Fly And Swim Could Soon Get Laser-Powered Vision
  • Robot bees fly and swim, soon they’ll have laser eyes

延伸阅读:

  • 全球首款微型机器昆虫试飞成功
2019-03-23 12:30:00

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