它不是经常看到蝗虫的瘟疫。如果你是见证一个,很有可能你会试图摆脱群。个人的恐惧和担忧,有一些不可否认的迷人的数以百万计的方式,这些昆虫能飞越天空没有碰撞。
现在,宾夕法尼亚州立大学的研究人员说他们创造低功耗的撞击探测器能够模仿内置的蝗虫回避反应即lobula巨头运动探测器(LGMD)启用专业防撞神经元。如果成功,探测器可以用来帮助自动驾驶汽车,无人机和机器人避免碰撞。
蝗虫如何避免碰撞
灵感来自蝗虫如何避免碰撞,宾州州立大学橄榄球队开始调查其背后的科学。
当蝗虫飞行作为一群的一部分,其LGMD神经元接收到两个不同的信号。第一个信号接收的图像是一个接近蝗虫,落在避免蝗虫的眼睛。越接近这个“入侵”蝗虫,激励信号就会变得越强大。第二是入侵者的角速度信号相对于避免蝗虫。
宾夕法尼亚州立大学的研究人员正在开发一种避免碰撞车辆检测器,模仿一个神经元在蝗虫,允许他们在成群飞没有碰撞。图像使用的新闻打破
因为神经元有两个分支机构,避免蝗虫占这两个信号的变化,意识到碰撞会发生,所以它改变它的方向。
纳米级碰撞探测器
为了模拟这种反应,宾夕法尼亚州立大学的研究人员报告一个电子性质文章,他们开发了一种纳米级碰撞探测器采用单层硫化钼作为光电探测器。这种光电探测器被放置在一个可编程浮栅存储器体系结构,能够复制蝗虫只使用少量的神经元反应的能量。
光电探测器的原因增加设备当前当迎面而来的对象是发现了“兴奋性信号”而可编程存储器堆栈总是导致当前“抑制性信号降低。“当一个对象的方法,这兴奋性信号添加到抑制刺激,导致设备当前的变化。这模仿LGMD神经元响应发生在蝗虫。
低能量、快速响应
“虽然与其他蝗虫蝗虫只能避免碰撞,我们的设备可以检测潜在的各种碰撞对象以不同的速度,“说Saptarshi Das,助理教授在宾夕法尼亚州立大学工程科学和力学。
就像在蝗虫,探测器的响应发生在几百毫秒。这种快速反应时间,结合低能源消耗,使探测器对作为机械化的吸引力碰撞探测器在特别大,沉重的或有潜在危险的应用程序,如自主车辆。
宾夕法尼亚州立大学的研究人员声称他们的碰撞探测器可以在两秒钟内做出反应。图像使用的詹妮弗·m·麦肯/宾夕法尼亚州立大学
尽管研究人员已经成功地模仿LGMD神经元响应的探测器,大量的工作有待完成和技术商业化还有很长的路要走。到目前为止,该设备只有在测试对象直接碰撞路径。
测试还需要进行其他情况下的反应。
