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新型仿生声呐系统可显著提高自主导航能力

浏览:69 发表时间:2020-05-20 09:54:29

一个国际研究团队从大自然获得灵感开发出一种新型仿生声呐系统,可以显著提高机器人和无人驾驶汽车的自主导航能力,具有广泛应用潜力。

  声呐传感器以其价格低廉、节能、测距准确等优点,在机器人、无人驾驶汽车等领域得到了广泛应用。声呐传感器会发出声波信号,信号遇到物体后会反射回来,依据反射时间及波型可计算出物体的距离及位置。但声呐传感器也存在一定局限性,受杂波的影响测量可能会产生误差。

  来自德国埃尔兰根-纽伦堡大学、比利时安特卫普大学和荷兰阿姆斯特丹大学的研究人员在美国新一期《国家科学院学报》杂志上报告说,视力较弱、靠回声定位的蝙蝠在寻找食物时也会遇到杂波干扰问题,但大自然已经给出了解决办法。研究人员发现,一些利用蝙蝠授粉的植物进化出了特殊形状的花,它们能通过反射较大的回声来引导蝙蝠,使蝙蝠在杂乱的环境中也能准确找到它们。

  研究人员受此启发,开发出了一种特殊的蝙蝠式声呐传感器和花卉式声呐反射装置,并在原理验证实验中演示了它们的功能。结果显示,花卉式声呐反射装置可以提高蝙蝠式声呐传感器引导机器人的导航效率,即使在杂乱无章的环境中,这些反射装置也能被传感器“可靠”地检测到。

  研究人员表示,这种由蝙蝠式声呐传感器和花卉式声呐反射装置组成的新型仿生声呐系统可能是非常有效的工具,为声呐传感器的新应用打开了大门,并有助于提供更安全的自主导航。


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