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电场可能会产生“类似鱼”的感觉

作者:袁橡同    发布时间:2017-12-01 21:06:51    

威尔奈特(图片来源:MacIver实验室)研究人员说,机器人和未旋风的潜水器可以通过模仿一些鱼用电场探测周围环境的方式来更有效地运行许多海水和淡水鱼可以感知电场,但有些还会在短距离内产生自己的弱场,以帮助导航,识别物体,甚至与其他鱼类交流美国芝加哥西北大学的Malcolm MacIver及其同事研究了这些“弱电鱼”的生物力学,现在已经提出了一种人工电场传感系统他们说它最终可以为机器人潜水器提供相同的额外感官能力 MacIver告诉“新科学家”杂志说:“目前,没有任何车辆可以在狭窄的地方做足够的工作,例如珊瑚礁监测,水下结构检查或搜索水下船只” “要做到这一点,不仅需要大量的敏捷性,还需要能够在各个方向感知,以免你与附近的障碍物发生碰撞电子定位非常适合这种情况“研究人员的电子定位系统由两个场发射电极和两个电压感应电极组成这些电极对布置在金刚石的相对角处,并且浸没在浅水中用于测试目的如果电场不受水中任何物体的干扰,则两对传感器电极应提供相同的读数但是,如果将某些东西放置在传感器的几厘米范围内,则该场会受到干扰并导致传感器读数出现差异由于物体的位置影响电场被扰动的方式,计算机可以使用一系列传感器读数来确定物体的位置甚至可以通过放大场中的细微扰动来检测小物体为了测试设置,将四个传感器连接到机器人手臂并降低到浅水箱中然后将传感器围绕固定在罐底部的球体移动,同时读取读数使用由金属和塑料制成的两种不同尺寸的球体以及新鲜和咸水中的重复实验在所有情况下,有可能在10次移动后精确定位物体的位置在3毫米以内 MacIver认为,有朝一日可以在许多电子传感器中使用紧凑,灵活的潜水器 - 尽管他指出弱电鱼可以使用数千个因此,他认为下一步是开发一系列传感器电极并尝试更复杂的测试该团队还希望能够收集有关物体大小,形状和成分的数据,因为这些属性也会影响它对电场的干扰英国国家海洋学中心(南安普顿大学的一部分)设计自主水下航行器的史蒂夫麦克菲尔也看到了这个想法的潜力 “听起来这对于靠近海底或狭小空间的小型灵活潜艇非常有用,”他说 “一个明显的优势是传感器相当便宜”MacIver承认,在电场传感器与自然界中的传感器相近的任何地方都需要很长时间 “机器视觉社区多年来一直在'教'计算机如何使用光来感知简单的物体,

 

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