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借鉴果蝇视觉增强机器人飞行控制

通过研究果蝇如何利用眼球运动增强飞行控制——反应速度惊人,约眨眼30倍快——研究者详述模仿此能力用于机器人框架。团队研究系绳果蝇在LED灯构建的虚拟现实飞行模拟器中运动,高速相机记录。

借鉴果蝇视觉增强机器人飞行控制

团队确定果蝇如何用眼球运动快速协调翅膀响应视觉。因果蝇复眼固定头部,研究者追踪头部运动推断注视方向。稳定凝视是多数生物常规现象;如人无缝移动眼/头/身扫视房间。

该领域前研究多聚焦翅膀运动,理解果蝇等动物如何用主动眼球运动控制飞行可大幅提升机器人技术。目前多数机器人传感器固定,感知与运动解耦。但通过更好模拟眼脑协调、让视觉传感器能随身体移动,机器人飞行控制可大幅改善。

为支持理论,研究者确定果蝇眼球反应比身体/翅膀快4倍。反应紧密耦合,证明果蝇高度依赖眼球运动协调翅膀运动。眼球能比原以为更好控制稳定视觉、减少动态模糊。

此外,果蝇头部小心粘胶限制运动后在虚拟现实模拟器记录,飞行表现剧烈下降。发现重要原理:果蝇眼球减缓进入大脑视觉运动,此过程增强飞行行为。研究者信解锁生物世界奥秘对技术有广泛意义。

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