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哈佛大学研发出仿生机器鱼群,推动自动化驾驶研发

2021-02-11 23:50 作者: 来源: 本站 浏览: 14次 字号:

摘要:    盖世汽车讯 据外媒报道,日前,来自哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)和威斯生物启发工程研究所的一组研究人员研发出鱼形机器人,它们可以像真实鱼群一样同步运动,且无需外部控制。这是研究人员首次在水下机器人领域,展示具有内隐协调的复杂3D集体行...

  

盖世汽车讯 据外媒报道,日前,来自哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)和威斯生物启发工程研究所的一组研究人员研发出鱼形机器人,它们可以像真实鱼群一样同步运动,且无需外部控制。这是研究人员首次在水下机器人领域,展示具有内隐协调的复杂3D集体行为。

  

  

(图片来源:哈佛大学)

  

论文的第一作者,SEAS和Wyss的博士候选人Florian Berlinger表示:“机器人通常被用于人类无法靠近、危险或根本无法接触的区域,此时,自给自足、高度自动化的机器人群就有着十分明显的优势。通过使用内隐规则和3D视觉感知,我们可以在无GPS和WiFi支持的水下环境中,创建一个具有高度自动化和灵活性的水下系统。”但是,之前大多数的机器鱼群均只在二维空间中操作。因此,三维空间,如空气和水,对传感和移动提出了重大挑战。

  

为克服挑战,研究人员基于蓝色LED灯,为仿生机器鱼开发了一个基于视觉的协调系统,每个名为Bluebot的水下机器人都配备有两个摄像头和三个LED灯。机载鱼眼相机可以检测相邻Bluebots的LED灯,并使用自定义算法确定距离、方向和航向。基于简单的LED灯的生产和检测,研究人员证明了Blueswarm可以表现出复杂的自组织行为,包括聚集、分散和成环。

  

研究人员还进行了一次简单搜索任务的模拟、水箱里放一盏红灯,使用分散算法,令Bluebots在水箱中散布,直到有一个机器人足够靠近光源并检测到光线,随后其携带的LED开始闪烁,从而触发其他机器人的聚合算法。最后,所有Bluebots都会聚集在信号机器人周围。

  

一直以来,自动驾驶汽车研发人员希望研发出类似鱼群的系统。如果汽车可以像鱼群一样顺畅前行,那么即使容量增加,也不会造成道路拥堵。