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科学家将LED附着在毛毛虫身上了解其移动模式 以研发更好的软体机器人

人工智能
任艺
2019年1月8日
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【摘要】:
毛毛虫能够在各种各样的表面上爬行,它们可以在任何方向上移动,并且它们具有高度的灵活性 - 所有这些特性也可以形成良好的软体机器人。考虑到这一点,科学家最近采取了一种有趣的方法来分析这些生物是如何移动的。

毛毛虫能够在各种各样的表面上爬行,它们可以在任何方向上移动,并且它们具有高度的灵活性 - 所有这些特性也可以形成良好的软体机器人。考虑到这一点,科学家最近采取了一种有趣的方法来分析这些生物是如何移动的。

通常,当跟踪动物的步态时,可以将光学标记放置在诸如脚踝的关节点上。随后,这些标记通过运动跟踪相机追踪。然而,毛毛虫缺乏关节,所以该如何追踪它们呢?

塔夫茨大学博士后研究员Guy Levy与Barry Trimmer教授合作,决定尝试将一系列微小的逆向反射标记直接缝合到被麻醉的烟草天蛾毛虫(Manduca sexta)的角质层(外皮层)上。共有六个标记被附着在毛虫身上 - 一个在身体的两端,一个在生物体一侧的四个“前肢”之上。

商用Vicon运动跟踪相机能够检测到这些标记,从而确定毛毛虫的运动模式。但是,动物的光泽角质层使反光标记不能充分突出相机。Levy和Trimmer则用微小的LED取代那些标记,能发射红外光。每个LED的尺寸仅为0.3 x 0.3 mm,并且使用互连铜线电连接到电源。

当将毛毛虫放置在旋转的圆形转棒仪上时,该装置允许使用五个计算机连接的Vicon摄像机对其运动进行精细跟踪。研究人员现在希望该技术最终能够为软体机器人或类似技术带来生物启发的运动系统。

Levy将于本月晚些时候在佛罗里达州坦帕市举行的综合和比较生物学学会会议上展示这项研究。