导读

近日，以色列特拉维夫大学教授 Itamar Eliakim 及其同事开发出一种完全自主、像蝙蝠一样的陆生机器人 Robat，它可以采用回声定位来穿越新环境，并完全通过声音来绘制地图。

背景

蝙蝠，是唯一一类演化出真正有飞翔能力的哺乳动物，它们大部分都是白天休息，夜间觅食。

（图片来源：维基百科）

在飞行时，蝙蝠的喉内能产生超声波，并通过口腔发射出超声波。当超声波遇到昆虫或障碍物时会反射回来，蝙蝠的耳朵能接受反射的超声波，并判断目标是昆虫还是障碍物，以及距离有多远。这种探测目标的方式，被称为“回声定位”。

创新

近日，以色列特拉维夫大学（Tel Aviv University）的教授 Itamar Eliakim 及其同事开发出了一种完全自主的、像蝙蝠一样的陆生机器人 Robat，它可以采用回声定位来穿越新的环境，同时完全通过声音来绘制地图。相关论文发表于《PLOS Computational Biology 》期刊。

（图片来源：Itamar Eliakim）

技术

之前，科学家们提出了许多理论框架，都是来解释蝙蝠是如何解决机器人技术中最具挑战性的问题，但是却很少尝试构造实际的机器人来模仿蝙蝠的能力。不同于之前在机器人技术中采用声纳装置的尝试，Eliakim 及其同事开发出一个模仿蝙蝠的方案，发出声音并分析回声，从而生成空间地图。

Robat 具有一个超声波扬声器（类似嘴巴），可以制造出类似蝙蝠啁啾速率的调制频率，同时也具有两个超声波麦克风（类似耳朵）。它可以自主地穿越新的户外环境，并仅通过声音就能实时绘制地图。Robat 能勾画出它所遇到的物体的边界，并采用人工神经网络分类它们，然后创造出丰富、精准的环境地图，同时避免碰到障碍物。例如，当进入死胡同时，机器人会采用分类能力去判断是被墙阻挡，还是一株可以通过的植物。

（图片来源：参考资料【2】）

（图片来源：参考资料【2】）

价值

Eliakim 表示：“据我们所知，我们的 Robat 是首个完全自主、类似蝙蝠、生物上可信的机器人，它可以穿越新环境，同时只需基于回声信息就可以绘制出图像，勾画出物体边界，以及它们之间的自由路径，并且识别它们的种类。我们展示了未来采用声音定位的巨大潜力。”