“昆蟲(chóng)機(jī)器人”將用激光雷達(dá)導(dǎo)航

研發(fā)昆蟲(chóng)機(jī)器人的最終目標(biāo)是協(xié)助農(nóng)作物授粉以及救災(zāi)中定位受災(zāi)人。2012年驚艷“問(wèn)世”的“昆蟲(chóng)機(jī)器人”，歷經(jīng)首次飛行和降落成功試驗(yàn)后，現(xiàn)已能從空中直接入水游動(dòng)。研究人員希望導(dǎo)航系統(tǒng)能賦予昆蟲(chóng)機(jī)器人一雙慧眼，在飛行或游動(dòng)中能按照既定路線行進(jìn)。

據(jù)美國(guó)《大眾機(jī)械》雜志官網(wǎng)18日?qǐng)?bào)道，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)已經(jīng)撥付110萬(wàn)美元，用于布法羅大學(xué)和佛羅里達(dá)大學(xué)的科學(xué)家們聯(lián)合研發(fā)昆蟲(chóng)機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)將采用激光雷達(dá)（Lidar）成像技術(shù)，可發(fā)出不可見(jiàn)光束，然后由傳感器通過(guò)計(jì)算光波反饋的時(shí)間來(lái)測(cè)定與物品的距離及物品形狀。

新技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)在于：如何將這個(gè)類(lèi)似于保障無(wú)人駕駛汽車(chē)安全行駛的技術(shù)，用在只有一分錢(qián)硬幣大小的昆蟲(chóng)機(jī)器人身上。

昆蟲(chóng)機(jī)器人重量微不足道，僅80毫克，而最小的激光雷達(dá)系統(tǒng)都要800克，所以重量確實(shí)是一個(gè)問(wèn)題。此外，動(dòng)力也是個(gè)問(wèn)題，因?yàn)?7%的電源都需要用來(lái)支持飛行。布法羅大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家卡?？?middot;丹徒正在編寫(xiě)一種讓激光雷達(dá)系統(tǒng)更有效利用數(shù)據(jù)的算法，而佛羅里達(dá)大學(xué)的桑吉·卡帕爾和謝惠凱（音）正致力于縮小硬件尺寸。團(tuán)隊(duì)成員希望最終構(gòu)建一個(gè)帶有“微激光雷達(dá)”導(dǎo)航的內(nèi)部動(dòng)力系統(tǒng)。

當(dāng)然，這種技術(shù)可能在搜救工作和農(nóng)作物授粉中大有用武之地。如果數(shù)據(jù)都能傳回處理中心，一群昆蟲(chóng)機(jī)器人理論上就能用來(lái)創(chuàng)建3D地形圖或者準(zhǔn)確掃描建筑物。

總編輯圈點(diǎn)

如何在保障性能的基礎(chǔ)上，盡可能減小電子元件的尺寸并降低能耗，是摩爾定律帶給電子產(chǎn)業(yè)的魔咒。有了大型機(jī)器人，我們還要研發(fā)昆蟲(chóng)機(jī)器人，使其微小的體積具備同樣全面的能力。除“眼睛”外，動(dòng)力、能源、結(jié)構(gòu)和其他感知系統(tǒng)等，也都要縮小到極致。盡管本研究正在推進(jìn)，但包括Lidar在內(nèi)的測(cè)距技術(shù)，近年來(lái)在原理上并沒(méi)有重大突破，只是在結(jié)構(gòu)和性能上有所改進(jìn)?；蛟S，多向自然學(xué)習(xí)，向昆蟲(chóng)學(xué)習(xí)，用理論創(chuàng)新打破尺寸魔咒，是研究的另外一條捷徑。