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自动汽车跟蝗虫学驾驶

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成群飞行的大量蝗虫并不会彼此发生撞击。

蝗虫成群飞行的能力很强,多达8,000万只蝗虫编组飞行都不会发生撞击事故。新研究找到了蝗虫这种能力的关键所在,模仿这种特性造出的电子设备将极大改善自动驾驶汽车的行驶能力。

这份研究的作者之一宾夕法尼亚州立大学(PSU)工程学助理教授达斯(Saptarshi Das)说:“我们总是观察具有特殊能力的动物,有些能力比人类出色得多。我们发现蝗虫处理视觉信息的机制真是太奇妙了。”

研究人员发现,蝗虫具有一种特殊的神经元处理视觉信息。这种神经元同时接收两种信号,随时将它们对比后神经元作出判断。

一种信号侦测周围物体与自己的距离。当另一只蝗虫靠近的时候,在被接近的蝗虫眼里,这只蝗虫的影像就会变大,从这一信息可以感知这只蝗虫与自身的距离。另一种信号侦测靠近物体相对自己的运动速度,也就是相对速度。

而且,蝗虫的眼睛是复眼式的结构,视角很宽,可以同时获取很大范围的信息。复眼内的神经元共享合作,快速获取周围的信息,随时做出判断。在出现将会撞击的判断结果的时候,蝗虫则迅速调整飞行方向,避免相撞。

研究者表示,以前曾设计出一个类似的供自动驾驶汽车使用的防撞系统,可是体积很大,而且需要消耗很多能源。

他们的新设计很轻巧,在一个小型的闪存单元上加上一层0.001毫米X0.005毫米的感光薄层。当物体靠近的时候,光线的变化触发电流的变化模拟蝗虫眼睛的感知能力。

测试结果显示,汽车能够正确预警即将相撞的情形,但是受限于判断的深度和角度,汽车无法决定应该向哪个方向躲闪。

现在,研究人员正在扩大实验范围,加入不同的速度、转向和光线强度等各种条件进行判断,希望开发出对汽车和机器人都很实用的防碰撞系统。

这份研究8月24日发表在《自然-电子》(Nature Electronics)期刊上。◇

责任编辑: 夏雨荷  来源:大纪元 转载请注明作者、出处並保持完整。

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