سيارات مستقلة

الباحثون يقلدون أدمغة الجراد لتحسين السيارات ذاتية القيادة

الباحثون يقلدون أدمغة الجراد لتحسين السيارات ذاتية القيادة


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يعد اكتشاف الاصطدامات المحتملة بدقة والاستجابة لها مع الهروب في الوقت المناسب أمرًا بالغ الأهمية في مجال الروبوتات وسلامة المركبات المستقلة

تشير دراسة نُشرت يوم أمس ، 24 أغسطس / آب 2020 ، في مجلة Nature Electronics ، إلى أن للجراد جانبًا فريدًا في رؤيته بين الحشرات.

قال سابتارشي داس ، مؤلف مشارك وأستاذ مساعد لعلوم الهندسة والميكانيكا في جامعة ولاية بنسلفانيا (PSU) EurekAlert "نحن نبحث دائمًا عن حيوانات ذات قدرات غير عادية ، تلك التي تفعل شيئًا أفضل من البشر. رؤية الحشرات هي شيء يستخدمه الناس بانتظام لتصميم أنظمة آلية ... لذلك بدأنا في النظر في كيفية عملها ، والجراد لا يصدق. ما هذه يمكن أن تفعله المخلوقات متواضع جدا."

راجع أيضًا: يمكن لنظام رادار دوبلر الجديد اكتشاف المركبات المتحركة حول الزوايا

لا يعتبر الجراد فأل خير ، يمكنك أن تأخذ رأي المزارعين أو الكتاب المقدس في ذلك. الأمر المثير للاهتمام هو كيف تتجنب هذه الحشرات الاصطدام مع بعضها البعض حتى عندما تكون في أسراب تصل أعدادها إلى 80 مليون حشرة.

ما الذي يميز الجراد؟

يحقق الجراد هذا العمل الفذ عن طريق خلية عصبية متخصصة تسمى كاشف الحركة العملاقة لوبولا (LGMD). يوضح طالب الدراسات العليا دارسيث جاياتشاندران أن العصبون يتلقى إشارتين ويقارنهما باستمرار. تكتشف الإشارة الأولى التقارب. عندما يقترب أحد الجراد من الآخر ، يصبح مظهره أكبر وهذا يثير الجراد المقترب LGMD. تراقب الإشارة الثانية السرعة الدورانية للجراد الذي يقترب من الجراد.

وهذا بالضبط ما يجعل هذه الحشرات تبرز. يملكون وسيلتان مختلفتان للكشف عن الاصطدامات المحتملة والتفاعل معها. بفضل شكل العين المخيف ، يتمتع الجراد بمجال رؤية واسع جدًا.

لذا فهم يتشاركون في دور إمداد LGMD بالإدخال المطلوب ، يتعامل أحدهم مع جزء الرؤية بينما يحسب الآخر سرعة الدوران النسبية. عندما يجمع LGMD بين هذين المدخلين ، فإنه يطلق استجابة هروب عندما تصبح المنبهات قوية بدرجة كافية.

يشرح المؤلف الأول Darsith Jayachandran ، "نظرًا لأن الخلية العصبية لها فرعين ، فإن الجراد يحسب التغييرات في هذين المُدخَلين ويدرك أن شيئًا ما سيتصادم. لذا فإن تجنب الجراد يغير اتجاهه."

تطبيق على المركبات ذاتية القيادة

يذكر الباحثون أن العمل السابق في تطبيق إجراء مماثل لمقاومة الاصطدام للسيارات ذاتية القيادة كان مشجعًا لهم. لكن هذه الأنظمة لها بعض العيوب الرئيسية ، مثل حجمها غير العملي واستهلاكها العالي للطاقة. يجادلون بأن تصميمهم أكثر إحكاما وكفاءة في استخدام الطاقة ويمكن أن يكون طفرة في هذا التطبيق.

لتقليد وظيفة LGMD ، صمم الفريق مستقبلًا ضوئيًا أقل من 0.001 إلى 0.005 مم ووضعه فوق خلية ذاكرة فلاش صغيرة. عندما يزيد الضوء الوارد ، تنخفض الإشارة المثبطة الداخلية.

اختبر الفريق النظام في بيئة محاكاة. لقد نجحت السيارة ، وتمكنت من اكتشاف التصادمات قبل حدوثها ، ولكن نظرًا للعمق المحدود وإدراك الدوران ، لم تتمكن السيارة من تحديد طريقة التحرك لتجنب الاصطدام.

الآن ، يخطط الباحثون لتوسيع بيئة المحفزات الخاصة بهم للتفاعل مع كائنات مختلفة من خلال تكييف النظام على تكوينات مختلفة للسرعة والدوران وشدة الضوء. يأملون في تطوير نظام تجنب الاصطدام قابل للتطبيق ومجدي للسيارات والروبوتات المستقلة.


شاهد الفيديو: مركبات ذاتية القيادة بالكامل من تسلا (قد 2022).