新一代仿生機器人設計靈感 來自「沙漠螞蟻」

編譯/高晟鈞

沙漠螞蟻憑藉極具開創性的跟蹤技術,在廣大又複雜的世界中前行。來自謝菲爾德大學的研究團隊,把這個技術用於機器人工藝。研究團隊主持人Michael Mangan博士表示,「我一直很好奇,這些昆蟲究竟是如何在超過攝氏溫度50度的嚴酷環境中,進行遠距離旅行的。」

示意圖:123RF

謝菲爾德大學的團隊對這種新的跟蹤技術進行研究,使用一個全新的計算機領域技術──計算機視覺技術。透過對計算機進行編程,以解釋與理解圖像和影像;該工具紀錄了一隻螞蟻從第一次離開巢穴到找到食物地點,並返回蟻群的旅程。

他們收集到的新數據表示,螞蟻的學習速度快得難以置信,可以在一次成功旅行後,便能記住回家的路。有趣的是,這種路線會隨著時間的推移而改變,顯現出了不同的探索與開發策略。這項數據顯示出螞蟻具備一種人眼看不見的潛在運動,這些收集到的高精度數據,對於理解大腦如何引導動物穿過複雜的世界至關重要,甚至激發出新一代仿生機器人的創作靈感。

該研究系統使用人工智能與計算機視覺,來進行動物跟蹤和環境重建(CATER),可以檢測到肉眼難以看到的微小物體,並能在使其他系統失靈的自然動物棲息地中發揮作用。

CATER的新視覺跟蹤方法,透過高解析度鏡頭,和新成像技術來識別螞蟻個體。然後,使用一種新穎的圖像拼接技術,從一張張的高解析度圖像中重建與拼湊景觀。這種新方法,消除了現場和實驗室研究的差距,揭示了這些比針頭還小的動物,是如何在複雜的環境中生存。

謝菲爾德大學的衍生公司Opteran已經將此類見解轉化為商品。Mangan博士說:「沙漠螞蟻是下一代機器人的靈感來源。與其他螞蟻需要依賴信息速蹤跡不同,他們可以進行長距離導航,穿越惡劣的環境;另外,也不像當前機器人那般需要仰賴5G網路和GPS。

資料來源:Phys.org

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