科研界与机器人学领域长久以来一直致力于从自然界汲取灵感,以创新方式赋予机械装置全新功能。近期,多伦多大学的研究团队从蝙蝠以及依赖回声定位的动物中汲取智慧,创造出一项技术,让小型机器人具备了自我导航的能力。这项技术无需昂贵设备,且不需考虑小型机器人可能承受的过重负担。 根据《Popular Science》的报道,该研究小组利用了集成音频硬件的互动冰球机器人作为基础,结合廉价的麦克风与扬声器,构建了一个适用于微型飞行无人机的音频扩展平台。这一平台小巧轻便,便于携带。 该系统的运作机制与蝙蝠的回声定位原理相仿。它通过发射多种频率的声音,让无人机的麦克风接收反射回来的声音。接着,设计的算法进行数据分析,生成包含空间尺寸的地图。 在《IEEE Robotics and Automation Letters》上发表的论文中,研究者指出,目前的主动回声定位算法发展不足,且通常依赖于小型机器人难以实现的硬件配置。他们声称,其方法基于模型,实现实时运行,无需预设校准或训练。这一解决方案为小型机器人提供了执行搜索与救援任务的能力,或探索以往未知区域的可能性,这些区域大型机器人难以触及。更重要的是,由于系统仅需搭载音频设备或低成本附件,其应用范围广泛。 在实验过程中,研究者发现,相较于配备更大、成本更高的硬件(如GPS传感器或摄像头)的系统,他们的技术在精确度方面仍有提升空间。然而,他们寄望于未来版本的改进,以提高精度,并摆脱声音产生的需求。他们期望系统能利用无人机自身的噪音,比如螺旋桨的旋转声,来进行回声定位。