无人机飞远了,万一GPS没信号,它会不会迷路?别急,科学家给它请了一位“小老师”——蜜蜂!
嗡嗡嗡!一只小蜜蜂飞出去采蜜,飞得再远,也能准确回家。蜜蜂出门采蜜,靠两招认路:一是“路径积分”(记路线):它一边飞,一边记住自己飞了多远、朝哪个方向飞。就像在心里算一笔路线账,这样就能推算出出发的蜂巢在自己现在位置的哪一边。二是“视觉记忆”(记景物):它还记住蜂巢附近有哪些熟悉的景物。快到家时,看到这些景物,就能用来检查方向对不对,及时调整。
科学家从它身上获得灵感,给机器人研究带来新启发。最近,荷兰代尔夫特理工大学等机构研究人员在《自然》发表论文,提出一种模仿蜜蜂的机器人导航策略。
具体来说,无人机先在“家”附近来一次短途“学习飞行”,用全景相机“观察”周围,同时用光流传感器、高度传感器和陀螺仪估算自己的运动轨迹。接着,一个小型神经网络把“看到”的画面和“回家向量”对应起来。以后飞远了,它先靠“路径积分”大致回到熟悉区域,再靠“视觉记忆”找到起点。
实验中,在30米到110米范围,机器人返航成功率达到100%;在200米到600米有风环境中,成功率虽下降,但仍能适应。专家表示,这种方法成本低、算力低、存储省,无需高精三维地图与大型算力设备。
当然,机器人还没完全学会蜜蜂的“回家”本领,目前“蜜蜂导航”主要服务于单一起点的往返导航。未来加上磁力计、太阳方位感知等,它也许会更“聪明”。小蜜蜂,真是无人机的好老师!
感悟
小小的蜜蜂,给了无人机大大的启发。原来,大自然就是最棒的科学老师!每一次认真观察,都可能让科技向前一大步!