以蜘蛛做為靈感,科學家開發感測器能使無人機更迅速對危機做出反應

作者 | 發布日期 2019 年 05 月 24 日 8:30 | 分類 尖端科技 , 機器人 follow us in feedly


在《蜘蛛人》電影中,我們可以看到主角彼得帕克運用蜘蛛的能力爬上爬下、飛簷走壁,或是在事情發生時第一時間透過察覺,以閃電般的速度做出反應,雖然電影總是含有誇張元素在內,但至少在後者描述的「蜘蛛感官」來說,並不能算是純粹的虛構。

以自然界中的情況為例,蜘蛛腿上細小、敏感的纖毛確實可以在避開掠食者或捕食獵物上提供幫助,當獵物、配偶落下到蜘蛛網上,蜘蛛瞬間就能從蜘蛛網震動的頻率察覺出來,但同時又不會對風吹或灰塵落下產生的振動做出反應。

這種能瞬間判斷與生存相關必需資訊的能力,明顯就與人們過去所開發的感測器不同,普渡大學機械工程助教、研究第一作者 Andres Arrieta 指出,儘管智慧系統的即時運算處理能力一直都在成長,但能夠收集的數據增長的速度卻更為快速,相較之下,動物採取的感測方式可以更快地處理訊息。

「大自然不必收集每一條數據;它過濾出了它所需要的東西」。

基於此種靈感啟發,普渡大學(Purdue University)工程師開發出了一種類似的機械感測器,能夠忽略輕微的影響,只有在感測力度達到某個閾值後才會發出訊號通知機器的其餘部分。

此種感測器使用較為堅硬的材質,只有在受到外力刺激時才會快速改變形狀。當形狀改變時,材料內的導電粒子彼此靠近,使電流得以流過感測器並傳遞信號,通知系統應如何回應。

由於不用持續檢查無關的刺激才能決定何時需要行動,系統只需要仰賴較少的能量和運算能力來運行,感測器的尺寸也不會對結果產生影響,團隊認為這類型的機械感測器將可以應用在無人機、飛機或自駕車上,使其在檢測物體、避開障礙物上能比現在更為快速。

更好的感測能力將使無人機可以在危險的環境中航行,同時也能使自駕車對人為錯誤引起的事故迅速做出反應。即使是現在最先進的感測器,有時也無法足夠快速的處理數據,但多虧蜘蛛帶來的靈感,或許不久的未來許多應用便能因此受益。

(首圖來源:pixabay

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