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哈佛大学研发出仿生机器鱼群，推动自动化驾驶研发
盖世汽车
2021-01-20 14:40:42
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盖世汽车讯 据外媒报道，日前，来自哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）和威斯生物启发工程研究所的一组研究人员研发出鱼形机器人，它们可以像真实鱼群一样同步运动，且无需外部控制。这是研究人员首次在水下机器人领域，展示具有内隐协调的复杂3D集体行为。
（图片来源：哈佛大学）
论文的第一作者，SEAS和Wyss的博士候选人Florian Berlinger表示：“机器人通常被用于人类无法靠近、危险或根本无法接触的区域，此时，自给自足、高度自动化的机器人群就有着十分明显的优势。通过使用内隐规则和3D视觉感知，我们可以在无GPS和WiFi支持的水下环境中，创建一个具有高度自动化和灵活性的水下系统。”但是，之前大多数的机器鱼群均只在二维空间中操作。因此，三维空间，如空气和水，对传感和移动提出了重大挑战。
为克服挑战，研究人员基于蓝色LED灯，为仿生机器鱼开发了一个基于视觉的协调系统，每个名为Bluebot的水下机器人都配备有两个摄像头和三个LED灯。机载鱼眼相机可以检测相邻Bluebots的LED灯，并使用自定义算法确定距离、方向和航向。基于简单的LED灯的生产和检测，研究人员证明了Blueswarm可以表现出复杂的自组织行为，包括聚集、分散和成环。
研究人员还进行了一次简单搜索任务的模拟、水箱里放一盏红灯，使用分散算法，令Bluebots在水箱中散布，直到有一个机器人足够靠近光源并检测到光线，随后其携带的LED开始闪烁，从而触发其他机器人的聚合算法。最后，所有Bluebots都会聚集在信号机器人周围。
一直以来，自动驾驶汽车研发人员希望研发出类似鱼群的系统。如果汽车可以像鱼群一样顺畅前行，那么即使容量增加，也不会造成道路拥堵。
