機器蟻導航力 強如雙色箭蟻 不須GPS 利用偏振光計算路徑

出版時間 2019/02/17

多數昆蟲透過分泌費洛蒙留下訊號,找到回家的路,但生活在撒哈拉沙漠高溫環境下的雙色箭蟻,卻演化出特殊導航能力,可以利用特定波段陽光的偏振光來確定方向,同時記錄自己的步數,然後合併計算出回巢的準確路徑。科學家表示,儘管人眼看不到陽光的偏振光,但可以想像一下:根據太陽位置的不同,天空中有特定方向的線條,就如同天空中的地圖,雙色箭蟻就是利用這些線條來確定方向。
法國艾克斯-馬賽大學的科學家藉此原理,研發一款小型六足機器蟻AntBot,重量只有2300克,其配備有「光學羅盤」和「光流感應器」,其中光學羅盤可以將太陽發出的偏振光轉化為訊號;光流感應器則可通過步數、機器與地面相對速度等,確定移動距離。

科學家指出,AntBot可以在不斷走「之字形」、漫步14公尺後,以趨近直線的方式返回起點,最終誤差僅約1公分。這是因為AntBot可以合併計算已經移動的方向和距離,以及確定身處位置與起點的相對關係,得知如何返回起點。而且無論是晴朗或多雲天氣下,AntBot均可以精確定位。
此外,AntBot的另一項優點是運動靈活度高,可在輪式機器人和無人機無法工作的複雜環境中作業。研究人員也指出,在目前城市環境下,利用GPS定位的自動駕駛技術可能因磁場干擾而產生誤差,但AntBot導航技術將可以助一臂之力,未來還須探索這種技術如何在夜間及更長距離下使用。

雙色箭蟻(Cataglyphis bicolor)又稱為「撒哈拉沙漠螞蟻」,居住在撒哈拉沙漠中,可忍受超過60°C以上的地表高溫,是已知最能耐熱的昆蟲之一,以其他昆蟲和節肢動物的屍體為食物來源。

翻攝美國公共電視台


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