蝗虫的移动敏感神经元
蝗虫总是成群飞行,有时“在1平方公里[0.4平方英里]的范围内,就有8000万只”。可是,蝗虫却不会彼此碰撞。它们的秘诀是什么?
想一想:蝗虫的两只复眼后面各有一个移动敏感神经元,称为小叶大运动侦探器神经元。当碰撞快要发生的时候,这些神经元会把信息传送到蝗虫的腿和翅膀。这样,蝗虫就能够马上作出反应,速度甚至比眨眼快五倍。
科学家从蝗虫的眼睛和神经元得到灵感,研制出一个特别的电脑系统。这个系统能让移动中的机器人探测到并避开正在靠近的物体,而无需使用雷达或红外线探测器,从而避免了复杂的电脑处理工作。最近,研究人员利用这项技术研发出一种快速而且准确的预警系统,去降低车辆相撞的机会。英国林肯大学的岳士岗教授说:“我们从蝗虫这种普通的昆虫也能学到很多东西。”
最近,位于Insect Vision Laboratory 科学家Claire Rind领导了一项新的研究。受蝗虫启发,发明了一项新技术,可以预防汽车相撞事件发生,从而拯救无数生命。
蝗虫有个预警系统,该系统能帮助蝗虫在高速成群飞行时避免与其它蝗虫相撞,利用蝗虫预警系统的关键特征,开发出了一个计算机系统,而该系统或能成为高准确度的汽车碰撞传感器的蓝本。
该系统已被用在机器人身上。通过有效的视觉图像输入,该系统就可以帮助机器人探索道路或与其他物体互动。视觉在大多数生物物种的互动过程中发挥着关键作用,即使是相对低级的动物也拥有卓越的视觉处理能力。例如,昆虫就会以不同寻常的速度来回应靠近的捕食者。”
研究表明模拟生物视觉神经系统可以为动态环境中的机器视觉提供新方案。
最新一期IEEE spectrum 报道了University of Illinois和 Beckman Institute Biomimicry受昆虫复眼启发联合研发了“昆虫眼”相机,如下图所示,该相机为160度,180像素,半球形的外形使得相机能获得极宽广的视野,另外,半球形的微镜头阵列可以帮助相机获得无限的景深,这样不管目标多远,都可以清晰成像。
预计这种新型“昆虫眼”相机能够用于微型无人机,可以用于救灾和军事上。