模仿蜘蛛工作原理 苏黎世联邦理工学院研发牛油果机器人可在雨林树冠穿行

对于野外环境生物监测的研究人员来讲,收集生物多样性数据已成为日常工作重要组成部分,特别是对于热带雨林的茂密树冠当中活跃着非常多的动物、昆虫与植物。每次勘察都需要研究人员爬上茂密树冠收集数据,一方面增加了数据收集难度,而另一方面危险系数也随之增加。

传统的多旋翼无人机并不适合在茂密的雨林中穿梭,茂密的树冠限制了无人机的活动区域,旋翼也非常容易被树冠枝叶缠住。此外,树冠的高矮,粗细以及纹理的不同,也对攀爬机器人构成了一定的挑战。

部署在茂密树冠中的空中牛油果机器人

为此,苏黎世联邦理工学院开发了一款外观像牛油果的小型机器人产品,该机器人拥有一副3D打印的坚固外壳,机器人内部配备两副旋翼使"牛油果"机器人能够自由在雨林树冠中穿行,该机器人能够帮助研究人员收集树冠高处的生物栖息地数据。

▍像蜘蛛一样工作 牛油果机器人的工作原理是怎样的?

牛油果机器人的工作原理更像是蜘蛛。与传统自下而上的测量方式不同,该机器人从树顶端上方进入,被一根细软的缆绳拴在树冠顶端,缓缓下降到树冠当中。这个思路源于科研人员观察蜘蛛产生的,因为蜘蛛也会使用丝线来跳伞,不过在目前的测试阶段,研究人员仍须通过爬树手动拴住机器人。

AVOCADO 的运动概念和设计

这项研究当中,无人机被当成母机,能够将机器人运送到难以接近的区域,并将其固定在树的最上部枝干上。一旦"牛油果"机器人被固定好,通过背部外壳上隐藏着绞盘,就能实现自由上下移动,同样绳索也会伴随着机器人伸长或缩短。

从画面当中可以看到机器人隆起部分就是"牛油果"机器人的最核心的两个旋翼单元,该机器人通过旋翼提供动力,绕过树枝、树叶和其他障碍物。

模型和坐标框架定义

研究小组通过电脑进行模拟,研究"牛油果"机器人如何通过熟练使用背部绞盘和两个旋翼实现自主移动,该研究成果发表在IEEE Transactions on Robotics上。

此外研究人员透露,"牛油果"机器人集成的摄像头能够接收环境信息,但实际测试当中,并不像设想当中的那么理想,树冠的照明条件非常困难,经常会遇到光线明暗交替的情况,这也导致摄像头采集到的画面过曝或者过暗,并且这种切换非常频繁。为此,团队正在研究新型摄像头来在复杂光线下也能具备稳定感知能力。

相关推荐
微学AI2 分钟前
融合注意力机制和BiGRU的电力领域发电量预测项目研究,并给出相关代码
人工智能·深度学习·自然语言处理·注意力机制·bigru
国科安芯12 分钟前
面向高性能运动控制的MCU:架构创新、算法优化与应用分析
单片机·嵌入式硬件·安全·架构·机器人·汽车·risc-v
知来者逆14 分钟前
计算机视觉——速度与精度的完美结合的实时目标检测算法RF-DETR详解
图像处理·人工智能·深度学习·算法·目标检测·计算机视觉·rf-detr
一勺汤17 分钟前
YOLOv11改进-双Backbone架构:利用双backbone提高yolo11目标检测的精度
人工智能·yolo·双backbone·double backbone·yolo11 backbone·yolo 双backbone
武汉唯众智创19 分钟前
高职人工智能技术应用专业(计算机视觉方向)实训室解决方案
人工智能·计算机视觉·人工智能实训室·计算机视觉实训室·人工智能计算机视觉实训室
Johny_Zhao30 分钟前
MySQL 高可用集群搭建部署
linux·人工智能·mysql·信息安全·云计算·shell·yum源·系统运维·itsm
一只可爱的小猴子39 分钟前
2022李宏毅老师机器学习课程笔记
人工智能·笔记·机器学习
地瓜机器人1 小时前
乐聚机器人与地瓜机器人达成战略合作,联合发布Aelos Embodied具身智能
人工智能·机器人
带娃的IT创业者1 小时前
《AI大模型趣味实战》基于RAG向量数据库的知识库AI问答助手设计与实现
数据库·人工智能
__Benco1 小时前
OpenHarmony - 小型系统内核(LiteOS-A)(十),魔法键使用方法,用户态异常信息说明
人工智能·harmonyos