科學(xué)家根據(jù)蝗蟲(chóng)神經(jīng)元研發(fā)可用于自動(dòng)駕駛導(dǎo)航的碰撞傳感器
進(jìn)入2020年以來(lái),全球多個(gè)國(guó)家飽受蝗災(zāi)困擾,幾千億只蝗蟲(chóng)的鋪天蓋地的襲擊莊稼,但很少有蝗蟲(chóng)彼此間發(fā)生“碰撞”。而美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)則受此特性的啟發(fā),開(kāi)始研發(fā)低功率碰撞探測(cè)器,可讓無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)模仿蝗蟲(chóng)的躲避碰撞反應(yīng),減少事故發(fā)生。
據(jù)悉,蝗蟲(chóng)體內(nèi)具有一種特殊的神經(jīng)元,科學(xué)家將其稱為小葉巨型運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器(LGMD)。在該神經(jīng)元作用下,一只蝗蟲(chóng)(蝗蟲(chóng)A)在飛行時(shí),如果有其他蝗蟲(chóng)(蝗蟲(chóng)B)靠近,其圖像會(huì)映射在它的眼睛里,靠近的蝗蟲(chóng)B距離越近,其激發(fā)神經(jīng)元的信號(hào)就會(huì)越強(qiáng)。更為關(guān)鍵的是,該神經(jīng)元還可以分析蝗蟲(chóng)B相對(duì)于蝗蟲(chóng)A的角速度變化,避免躲避時(shí)發(fā)生碰撞。
基于此,研究人員研發(fā)了一種納米大小的碰撞探測(cè)器。該探測(cè)器可以采用少量的能量模擬蝗蟲(chóng)的神經(jīng)元反應(yīng),通過(guò)增大電流的方式響應(yīng)迎面而來(lái)的物體。不過(guò)此項(xiàng)研究的難點(diǎn)在于,蝗蟲(chóng)只能避免與其他蝗蟲(chóng)對(duì)撞,而自動(dòng)駕駛汽車(chē)不光要躲避其他汽車(chē),還得躲避行人、路障等其他物體。
目前,上述探測(cè)器可以在感受物體的兩秒內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),雖然達(dá)不到蝗蟲(chóng)“數(shù)百毫秒內(nèi)改變方向”的效果,但也已頗具實(shí)用性。相比于其他傳統(tǒng)傳感器,上述“蝗蟲(chóng)探測(cè)器”的特點(diǎn)在于能耗小,可以配合其他傳感器使用,達(dá)到降低事故率的效果。