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新型機器人導航系統研發成功

2025年06月20日08:44 | 來源:科技日報
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原標題:新型機器人導航系統研發成功

科技日報北京6月19日電 澳大利亞昆士蘭科技大學團隊開發出一種新型機器人導航系統。該系統能模仿人類大腦的神經運作過程,實現類腦導航,其能耗不到傳統導航系統所需能量的10%。這項研究成果發表在最新一期《科學·機器人學》雜志上。

這種名為基於神經形態系統的位置編碼(LENS)的新系統,為機器人位置識別設立了新的低能耗標准。研究團隊為此專門設計了算法,使系統能以類似於人類學習的方式處理信息,即通過電脈沖形式進行數據處理,模擬真實神經元間的信號傳遞機制。

通過採用神經形態計算技術,LENS系統大幅降低了視覺定位所需的能量消耗,使機器人能夠在有限電源供應的情況下運行更長時間,並覆蓋更大的活動范圍。

LENS系統可識別8公裡內的位置,僅需180KB的存儲空間,這是其他同類系統所需存儲量的大約1/300。

LENS系統巧妙地結合了類似大腦的脈沖神經網絡、專門對運動作出響應的“事件相機”,以及低功耗芯片,所有組件都被集成在一個小型機器人平台上。該系統展示了如何通過神經形態計算實現機器人的實時、節能定位跟蹤,從而開啟了低功耗導航技術的新篇章。

LENS系統的一項關鍵創新在於其獨特的算法。該算法充分利用了兩種先進的仿生硬件:一種是被稱為“事件相機”的特殊感知設備,另一種則是用於計算的神經形態芯片。“事件相機”並不捕捉場景中每一幀的所有細節,而是每微秒持續監測亮度變化和運動情況,這種方式非常接近於人眼和大腦處理視覺信息的方式。這種設計不僅提高了效率,也顯著增強了系統的實用性。

【總編輯圈點】

這是神經形態計算在機器人領域的重大突破。它擺脫了傳統機器人導航對高能耗硬件的依賴,使機器人在資源受限環境下仍能長時間運行。生活中,它可廣泛應用於物流配送、環境監測、災難救援等﹔在前沿領域,則適用於無人機、深海探測器、火星車等場景。而隨著算法和硬件的進一步優化,LENS所代表的神經形態導航系統,或將成為下一代智能機器的核心技術之一,推動人工智能與機器人技術深度融合。(記者張夢然)

(責編:王連香、陳鍵)
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