蝠鲼能夠在水中快速移動,如同飛行一般。這種高效的海底移動模式讓它們具有極大的靈活性和速度。新加坡國立大學(xué)的工程師花了兩年多的時間研制了模擬蝠鲼運動模式的水下無人機MantaDroid。與使用螺旋槳的海底無人機不同,MantaDroid幾乎是無聲的,這有助于它在海洋生物環(huán)境中發(fā)揮更大的作用。海底無人機的用途廣泛,如檢查海底基礎(chǔ)設(shè)施、在人類難以進入的區(qū)域(如溢漏處)調(diào)查污染情況。
哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)的機器人專家打造了尺寸只有幾厘米的機器蟑螂HAMR。HAMR的全稱是哈佛動態(tài)微型機器人,它就像蟑螂一樣,能夠大幅度轉(zhuǎn)動并高速移動、攀爬、運載東西,從高處掉落仍完好無損。HAMR的真正突破之處是移動方式。它的每條腿都裝有兩個致動器,這模擬了蟑螂的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。工程學(xué)教授Robert Wood解釋,“我們打造出的機器蟑螂雖然體型小,但設(shè)計復(fù)雜,可與蟑螂的一些能力相媲美。”
麻省理工學(xué)院計算機科學(xué)和人工智能實驗室(CSAIL)的研究人員打造了機器魚SoFi。它不僅外型像魚,還能像魚一樣游動。由于采用無線通信技術(shù),越來越多的水下無人機擺脫了系鏈的束縛,SoFi也是如此。SoFi的行進并非依靠嘈雜的、可能嚇跑海洋生物的螺旋槳。它的魚尾能夠向兩側(cè)擺動,是因為體內(nèi)的一個泵交替地把水送入兩個隔板中。
圣安娜高等研究院的教授Cecilia Laschi是軟體機器人這一新興領(lǐng)域的領(lǐng)軍者。她打造了一種機器八爪魚,能夠像八爪魚一樣在水中和海床上移動。它能夠把水吸入體腔,通過噴出水流在水中移動,還可利用柔軟的觸手在不平坦的海底攀爬。
傳統(tǒng)攝像機能夠幫助無人機修正位置,但它們需要足夠的光線才能正常運行。對于采用相機視覺技術(shù)的自動駕駛無人機而言,如果超過某些飛行速度,相機系統(tǒng)的視覺算法就會因動態(tài)模糊而無法正常工作。蘇黎世大學(xué)和NCCR機器人公司的研究團隊提出了創(chuàng)新的解決方案——一款能夠輕松應(yīng)對高速運動、甚至在接近黑暗條件下工作的相機,即事件型相機(event-based camera)。這種相機的研發(fā)靈感源自眼睛,它們采用的視覺傳感器可記錄像素級的亮度變化,不同于傳統(tǒng)相機輸出的強度幀(intensity frame)。傳統(tǒng)視頻可分解為一系列幀,其中包含著豐富的有關(guān)亮度和顏色的像素級信息。相較而言,事件型相機只比較不同時刻每個像素點的亮度變化。如果保持靜止不動,這類相機發(fā)揮不了什么作用。但如果安裝到無人機上,它就能大顯身手。研究者可通過電腦讀取它產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以實時觀測飛行環(huán)境,同時還能限制需要處理的數(shù)據(jù)量,以保證高效的處理速度。(惜辰)
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