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哈佛大学受鱼类启发开发鱼型水下机器人

翻译 2021-01-19 11:48 秋明 来源:AGV网

在一个庞大的鱼群中游泳的鱼有着复杂而同步的行为来帮助它们寻找食物、迁徙和躲避捕食者。鱼群不是由一条鱼或一个团队来协调的,鱼也不会互相交流下一步该做什么,这种群动的方式是由于某条鱼根据其邻居的行为做出决定而发生的所谓隐式协调。

哈佛大学John A工程和应用科学学院和Wise biological inspiration工程研究所的一组研究人员开发了以鱼为灵感的机器人,能够像真正的鱼一样在没有外部控制的情况下同步它们的运动。

研究人员表示,这是他们首次展示水下机器人复杂的3D集体行为和隐式协调。该团队使用隐式协调和3D视觉感知来创建一个具有高度自主性和灵活性的系统,可以在没有GPS和Wi-Fi的环境下进行水下操作。机器人经常被部署在人类无法进入或危险的地区,在这些区域无法进行人工干预。在这样的情况下,拥有这款的自主机器人有很大的好处。

机器人群被称为Blueswarm。研究人员使用蓝色LED灯作为他们基于视觉的协调系统。每个水下机器人(称为Bluebot),都配备有两个摄像头和三个LED灯。每个机器人都有内置的鱼眼镜头摄像头,可以使用自定义算法检测相邻机器人的LED,以确定距离、方向和方向。

该系统允许机器人展示复杂的自组织行为,包括聚集、分散和圆圈。科学家说,每个机器人都会对邻居的位置做出隐式反应。机器人使用红灯执行简单的搜索任务,分散算法使机器人开,直到一个机器人接触到光源,LED灯闪烁,并触发聚集算法,使所有机器人聚集在目标上。

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