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微小的自主机器人可以像昆虫一样思考和行动

科学家们正在开发一种新型的程序设计,它将允许微型机器人像昆虫一样思考和行动,使它们更加自主,适应复杂的环境。

美国康奈尔大学的研究人员与哈佛微生物实验室合作,该实验室开发了一种名为RoboBee的80毫克飞行机器人,配备了许多视觉,光流和运动传感器。尽管该机器人目前仍被束缚在电源上,但哈佛大学的研究人员正在开发新的电源以消除这种束缚。

康奈尔算法将有助于使RoboBee更具自主性,并能够适应复杂的环境,而不会显着增加其重量。“被一阵风或摆动的门击中会导致这些小机器人失去控制。康奈尔大学教授西尔维亚·法拉利 (Silvia Ferrari) 表示: “我们正在开发传感器和算法,以使RoboBee能够避免撞车,或者在撞车时幸存下来并仍然飞行。”

研究人员说,机器人需要台式计算机的处理能力,才能使用嵌入机翼上的细小的类似头发的金属探针来感应一阵风,并在试图降落在摇曳的花朵上时调整和计划飞行。作为减少机器人功耗的一种方式,法拉利看到了神经形态计算机芯片的出现,该芯片处理以复杂组合触发的电流峰值,类似于神经元在大脑内部的触发方式。

与将0s和1s的组合作为二进制代码处理的传统芯片不同,神经形态芯片处理以复杂组合发射的电流尖峰,类似于神经元在大脑内部发射的方式。法拉利的实验室正在开发一种新型的 “基于事件的” 感测和控制算法,该算法可以模拟神经活动并可以在神经形态芯片上实现。

与传统处理器相比,这些芯片使工程师可以将更多的计算打包到相同的有效载荷中,因为它们所需的功率要少得多。除了自主性和弹性之外,法拉利的实验室还计划帮助RoboBee配备新的微型设备,例如相机,用于触觉反馈的扩展天线,机器人脚上的接触传感器以及看起来像细小头发的气流传感器。

法拉利说: “我们使用RoboBee作为基准机器人,因为它非常具有挑战性,但我们认为其他已经不受束缚的机器人将从这一发展中受益匪浅,因为它们在功率方面也有同样的问题。”哈佛动态微型机器人是一种只有17毫米长,重量不到3克的四脚机器,已经从开发中受益。

它可以以每秒0.44米的速度运行,但是法拉利的实验室正在开发基于事件的算法,这些算法将有助于以敏捷性补充机器人的速度。

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