飞蛾的飞行数据帮助无人机在复杂的环境中导航

发布时间:2020-03-13 

 

美国波士顿大学研究人员表示,飞蛾的飞行导航策略可以用于开发帮助无人机在陌生环境中导航的程序。


为了了解真正的飞蛾如何规划它们的路线,研究人员将8只鹰蛾(曼图卡六重蛾)安置在连接扭矩计的金属棒上。在每只飞蛾的前面,他们投射出一个移动的森林场景,这是由光束为飞蛾导航而创造的。他们从飞蛾的飞行中获取数据,并建立了一个数学模型来描述飞蛾在虚拟森林中的飞行轨迹。飞行数据被转换成一个决策程序,可以用来控制无人机。他们比较了无人机和飞蛾在模拟相同森林布局以及不同密度树木的新配置时的表现。

研究人员发现,鹰蛾主要依靠由飞行引起的物体的明显运动形成的图案,这与其他昆虫飞行行为的研究相吻合。然而,优化后的无人机飞行程序在模拟森林中的表现要好60%,因为飞行程序还将周围物体的确切位置信息纳入了导航决策中。


尽管研究人员能够优化飞蛾的飞行路线策略,提升无人机在确定环境中的表现,但飞蛾的飞行路线策略更加具有适应性,在各种不同的森林布局中都能取得良好的表现。

飞蛾飞行路线模型在茂密的森林中表现最好,这表明飞蛾已经进化出一种应对它们常见茂密森林的飞行策略。

研究人员表示,通过使用动物飞行路径的真实数据,他们可以为仿生无人机编程,使其能够在混乱的环境中自主导航。亚马逊等公司正在试图为自动无人机开辟新的航线,以开展快递货物投送及其他创新业务。

 

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