研究员开发蝙蝠机器人助力搜救任务

快速阅读: 伍斯特理工学院教授尼廷·J·桑凯特团队开发出受蝙蝠启发的小型飞行机器人，用于复杂环境下的搜救任务，机器人利用超声波技术和AI软件，在两米范围内识别障碍物，提高搜救效率和安全性。

搜救任务通常发生在人类难以通行的地区，这些地方可能因极端天气、崎岖地形或烟雾、尘土等危险条件而变得复杂。伍斯特理工学院（WPI）的一位研究人员希望派遣受蝙蝠启发的机器人执行这些任务，以替代人类。

伍斯特理工学院的教授尼廷·J·桑凯特及其团队开发了一种小型飞行机器人，这种机器人可以放在手掌中，利用超声波技术，就像蝙蝠一样。这些机器人使用人工智能软件过滤掉从设备收集到的超声波信号中的噪音，从而在两米范围内识别障碍物。

“搜救通常是徒步进行的，”桑凯特告诉TechCrunch，“许多人在非常恶劣的条件下携带手电筒步行，冒着生命危险去救人。我们认为无人机是解决这一问题的答案，因为它们可以快速覆盖大面积区域，且灵活敏捷。”

桑凯特长期以来一直对空中机器人和无人机及其在现实世界中的应用感兴趣。在他的博士项目期间，导师挑战他制造最小的机器人，这激发了他从生物学中汲取灵感，研究如何构建更小的机器。

“我们必须重新设想无人机的设计，回到生物学上，因为生物在这方面做得比我们好得多，”桑凯特说，“昆虫或鸟类是如何在计算能力有限且感知装置不太好的情况下完成这些惊人的飞行壮举的？它们的眼睛并不好，大脑也很小，但仍然能够完成这些任务。因此，我们开始研究这一点，这也成为了我的博士论文的主题。”

桑凯特曾建造了一个由小型无人机组成的机器人蜂巢，用于给花朵授粉。尽管付出了努力，但他意识到这个应用可能是一个遥不可及的目标，于是开始思考生物启发型机器人可以在哪些领域更快地发挥作用，最终促成了他目前的项目。

对于搜救机器人而言，主要挑战在于在不使机器人过于庞大、昂贵或耗能的情况下，集成必要的传感器和飞行技术。桑凯特表示，他们选择了自动水龙头中使用的超声波传感器，因为这些传感器耗电极少。然而，他们在机器人上安装的螺旋桨产生了过多的噪音，导致传感器无法有效识别障碍物。

为了解决这个问题，他们再次借鉴了蝙蝠的特性。“蝙蝠的鼻子、耳朵和嘴巴中有特殊的组织，这些组织会自适应地改变厚度和密度，以调节它们的听觉和发声方式，”桑凯特说，“我们设计了一个3D打印的结构，放置在机器人前方，其功能类似于蝙蝠，可以改变声音的形状。”

现在，他们已经成功使机器人正常工作，下一步是提高其速度。“我们人类喜欢模仿大脑的许多功能，”桑凯特说，“但我们往往忽略了其他动物的非凡之处，尤其是那些比我们小得多的昆虫和鸟类。它们能够完成令人惊叹的导航壮举，这是我们在科学上应该更多思考的问题，而不仅仅是纯粹的工程。”

(以上内容均由Ai生成)