цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Инженеры создали маломощный детектор столкновений, вдохновленный поведением саранчи

Инженеры создали маломощный детектор столкновений, вдохновленный поведением саранчи

Автор: Mike(admin) от 11-09-2020, 03:35

Не так уж часто можно увидеть нашествие саранчи. И если вы станете свидетелем одного из них, скорее всего, вы попытаетесь убежать от роя. Если оставить в стороне личные страхи и трепет, есть что-то, несомненно, увлекательное в том, как миллионы этих насекомых могут летать по небу, не сталкиваясь друг с другом.


Инженеры создали маломощный детектор столкновений, вдохновленный поведением саранчи

Теперь исследователи из Пенсильванского университета заявляют, что они создают маломощный детектор столкновений, который может имитировать встроенную реакцию избегания саранчовых, известную как детектор движения лопастного гиганта (LGMD), активированный специализированным нейроном, предотвращающим столкновения. В случае успеха детектор можно использовать, чтобы помогать беспилотным автомобилям, дронам и роботам избегать столкновений.


Вдохновленные тем, как саранча избегает столкновений, команда штата Пенсильвания начала изучать стоящее за этим поведение. Когда саранча летает в составе роя, ее нейрон LGMD получает два разных сигнала. Первый полученный сигнал – это изображение приближающейся саранчи, которая попадает в глаза избегающей саранчи. Чем ближе приближается эта «нашествующая» саранча, тем сильнее становится сигнал возбуждения. Второй сигнал – угловая скорость «нашествующей» относительно избегающей саранчи. Поскольку нейрон имеет две ветви, избегающая саранча учитывает изменения в этих двух сигналах и понимает, что произойдет столкновение, поэтому она меняет свое направление.


Инженеры создали маломощный детектор столкновений, вдохновленный поведением саранчи

Пытаясь имитировать эту реакцию, исследователи из Пенсильвании сообщают в статье Nature Electronics, что они разработали наноразмерный детектор столкновений, используя однослойный сульфид молибдена в качестве фотодетектора. Затем этот фотодетектор был помещен поверх программируемой архитектуры памяти с плавающим затвором, которая может копировать реакцию нейрона саранчи, используя лишь крошечное количество энергии.


Фотодетектор вызывает увеличение тока устройства при обнаружении встречного объекта (возбуждающий сигнал) в то время как программируемый стек памяти всегда вызывает уменьшение тока (запрещающий сигнал). Когда объект приближается, этот возбуждающий сигнал добавляется к тормозящим стимулам, вызывая изменение тока устройства. Это имитирует реакцию нейрона LGMD, который имеет место в роящейся саранче.


И, как и у саранчи, срабатывание детектора происходит в течение нескольких сотен миллисекунд. Это быстрое время реакции в сочетании с низким потреблением энергии делает детектор привлекательным для использования в качестве механизированного детектора столкновений в особенно больших, тяжелых или потенциально опасных приложениях, таких как автономные транспортные средства.


Хотя исследователям удалось имитировать реакцию нейрона LGMD в своем детекторе, еще предстоит проделать большую работу, и технология еще далека от коммерциализации. Пока что устройство тестировалось только с объектами на прямой траектории столкновения.




© digitrode.ru




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий