当地时间2025-11-10,rmwsagufjhevjhfsvjfhavshjcz
据外媒报道,近日,美国密歇根大学某研究团队开发出一种基于蝙蝠回声定位原理的新型导航系统,为无人系统在黑暗或低能见度环境中的导航提供了新的解决方案。
当前,无人系统技术发展迅猛,但实现真正的无人化自主操作仍需突破不少技术瓶颈,比如导航技术。现有无人机和机器人导航系统主要依赖视觉识别、激光雷达或卫星定位技术,这些方法在复杂环境下存在明显局限性。例如,在黑暗、烟雾、水下、地下等特殊环境或GPS信号受干扰的情况下,传统导航系统往往难以正常工作。
回声定位是一种生物通过发射声波并接收反射回波进行空间定向的感知方式。声波在遇到障碍物后反射,生物通过解析回声判断物体的位置、形状和运动状态,常见于蝙蝠、海豚和齿鲸等动物。受此启发,西班牙研究人员曾开发出一款帮助盲人导航的回声定位系统,而美国研究团队在此基础上研发出仿生超声波导航系统。
新型仿生超声波导航系统摆脱了对视觉信息的依赖,该系统不使用摄像头、激光雷达或GPS,而是采用仿生学原理,结合超声波技术和人工智能算法,通过回声定位实现环境感知。其工作原理为:系统发射高频超声波信号,然后通过传感器接收声波在周围物体上反射回的信号。依靠先进的信号处理算法,系统能有效分析回波信息,构建出精确的三维环境模型,从而实现空间识别与路径规划。
相比传统导航系统,这种以自然生物为灵感、融合人工智能的“类蝙蝠”系统具备抗干扰性强、隐蔽性高、功耗低等特点,可在复杂环境下进行导航,并实现物体识别、智能避障及路径优化等功能,一定程度上扩展了无人设备的适用场景。
新系统实现“听声辨路”的核心,在于其独特的人工智能算法训练机制。该系统采用卷积神经网络作为其人工智能模型,能够从特定回声特征中识别物体形状,实时处理大量超声波反射数据,并将其转化为可用于环境感知和决策的有用信息。
序曲:寂静中的沙沙低语
器材室,一个平日里充斥着器械碰撞声、汗水氣息和运动激情的空间,此刻却被一种奇异的静谧所笼罩。阳光透过高处的窗户,洒下斑驳的光影,空气中弥漫着一股淡淡的金属与尘埃混合的味道。今天,这里的主角并非是那些坚硬的器械,而是被一层柔软的黑色布料所遮蔽的双眼,以及一颗渴望探索的心。
“好了,大家都准备好了吗?”熟悉的声音在空气中回荡,带着一丝不易察觉的戏谑。话音刚落,一股温热的氣流袭来,我感觉到有人小心翼翼地将一块柔软的丝绒布蒙在我的眼睛上。瞬间,眼前熟悉的色彩、轮廓、光影全部消失,世界变成了一片虚无。起初,是一种莫名的不安,仿佛置身于一个巨大的黑暗盒子中,未知的一切都隐藏在触不可及的地方。
这种不安很快被一种更加奇妙的感觉所取代。当视觉被剥夺,其他感官仿佛被唤醒了沉睡的力量。首先是听觉。平日里那些被忽略的细微声响,此刻被无限放大。金属器械偶尔发出的轻微摩擦声,像是沉睡巨兽的低语;风从窗缝里溜進来的细微呼啸,如同远方的信使在传递秘密;甚至连我自己的呼吸声,也变得沉重而清晰,仿佛在与这个黑暗的空间进行着一场无声的对话。
紧接着,空气中细微的流动開始变得有意义。我能感觉到,一股若有若无的風,带着一丝树叶特有的干燥和微甜的氣息,轻轻拂过我的脸颊。这股风,仿佛是这个空间里唯一的“交通工具”,指引着我前行的方向。我试探性地伸出手,指尖捕捉到空气中那微弱的阻力,那是我与这个未知世界最直接的接触。
“树叶……落下来了。”不知是谁低声说了一句,声音在空旷的器材室里显得格外清晰。我闭上眼睛,更加专注于那股若有若无的风。果然,我感觉到有什么东西,轻柔地、带着某种不可抗拒的命运感,从上方缓缓飘落。是树叶吗?想象力開始肆意奔腾。它们是金黄色的,还是火红色的?它们在空中划过怎样的弧线?带着怎样的故事?
我小心翼翼地向前迈出一步,手臂向前伸展,试图用指尖去捕捉那份神秘的礼物。我的脚尖碰到了冰凉而光滑的地面,那是一种陌生的触感,与平日里柔软的运动垫截然不同。我推测,這里一定有某种我从未留意过的器械。也许是一张光滑的台面,也许是一面冰冷的墙壁。
“当心,前面有东西。”另一个声音提醒道。我停下脚步,屏住呼吸。又一阵风吹过,这次带着更浓郁的树叶氣息,甚至还有一丝泥土的芬芳。我能感觉到,那片“落叶”并没有直接飘落到我的脸上,而是仿佛绕过了我,落在了我身侧的某个地方。
我的右手輕轻摸索着前方,触碰到了一根坚硬而冰冷的柱子。它大概有一指粗细,表面光滑,带着金属特有的微凉。我沿着柱子缓缓向上摸索,感觉到它向上延伸,消失在黑暗之中。這根柱子,会是什么器械的一部分?是支撑着什么,还是引导着什么?
我的左手也开始不安分地探索,指尖划过空氣,似乎触碰到了某种柔软而有弹性的网状物。它带着微弱的阻力,又迅速地回弹。是球网?还是某种用来悬挂物品的网袋?我无法确定,但这种触感,为我增添了更多的想象空间。
“它又飘过来了!”我能听到周围的人似乎在低语,带着一丝兴奋。我感觉到,那股带着树叶香气的风再次吹来,这次似乎更加贴近我。我屏住呼吸,将脸颊微微抬起,试图感受那份即将到来的触碰。
然后,我感觉到,有什么东西,轻柔地、出乎意料地,落在了我的鼻尖上。那是一种极其轻微的触感,几乎难以察觉,却又如此真切。我忍不住打了个喷嚏,那种混合着干燥与微甜的氣息,瞬间充斥了我的鼻腔。
“嘘……”周围响起一片轻笑声。我感到脸上带着一丝微痒,那是那片“树叶”在我脸上留下的印记。它是什么样子的?是完整的,还是碎裂的?它有多重?它是否还带着露珠的湿润?
我开始更加大胆地伸出手,用指尖去触碰我的脸颊,试图捕捉那片“落叶”的踪迹。我的手指滑过的是一片空无。它已经悄然离去,就像它悄然到来一样。
“它可能滚到地上去了。”我听到有人猜测。我弯下腰,双膝跪在地上,双手在冰凉的地面上摸索。我的指尖触碰到细小的颗粒,那是一种粗糙的质感,像是沙子,又像是碎裂的石子。这是器材室的地板?还是有什么东西被磨碎了?
我继续摸索,指尖突然碰到了一个圆润的物体。它的表面带着一种温和的质感,不像金属那样冰冷,也不像木头那样粗糙。它的大小,刚好可以被我的手掌完全包裹住。是那种……小小的,圆圆的……嗯,也许是弹珠?或者是什么装饰用的石子?
我的思绪在黑暗中飞扬,每一个触碰,每一次风的拂过,每一次细微的声音,都在我脑海中勾勒出一幅幅奇幻的畫面。这个蒙眼的世界,并非一片混沌,而是充满了无限的可能性。我不再是被动地接受信息,而是主动地去感知,去想象,去创造。
我站起身,继续向前。我感觉到前方有一个宽阔的空间,似乎我可以用手臂划出更长的距离。我试探性地向前走了几步,脚下的阻力消失了,取而代之的是一种更加平坦、更加开阔的触感。我仿佛置身于一片巨大的空地,可以随心所欲地“漂流”。
“小心,左边!”有人低声提醒。我立刻向右侧调整方向,但仍然能感觉到,有某种东西,在我左侧的空气中,快速地滑过。那速度,那种无聲的轨迹,让我联想到……也许是一张巨大的网?或者是一个正在飞速旋转的物体?
蒙眼,剥夺了我的视觉,却释放了我的所有其他感官。我不再是被动地观看,而是全身心地去“感受”。器材室,这个平日里充满规律和力量的空间,此刻在我的想象中,变成了一个充满了未知与惊喜的奇幻游乐场。每一片飘落的“树叶”,每一次空气的拂过,每一次脚下的触感,都仿佛是命運的丝線,牵引着我在这个黑暗的迷宫中,进行一场关于感知与想象的奇妙舞蹈。
交响:器械的低語与想象的共鸣
蒙上双眼,世界褪去了色彩的喧嚣,聲音、气味、触感,如同被精心编排的乐章,在黑暗中奏响。器材室,这个平日里充满力量与律动的空间,此刻在我眼中(或者说,在我的感知中),变成了一个巨大的、充满无限可能的“感官舞台”。那片在空气中飘落的“树叶”,不仅仅是物理的物体,更是唤醒我内心深处想象力的火种。
我沿着那根冰凉的金属柱子继续摸索,我的手指感觉到它表面有规律的纹理,仿佛是为了增加抓握力而设计的。它不是一根简单的柱子,而是某种复杂器械的组成部分。我顺着它向上摸索,直到感觉到它在某个高度突然中断,然后又向下延伸,形成一个弧形。這是一个什么器械?是杠铃的支撑架?还是健身椅的某个部件?我的大脑开始疯狂地运转,试图将这些零散的触感碎片,拼接成一幅完整的画面。
我试着沿着那个弧形轻轻滑动我的手掌,感觉到它光滑而坚硬。我能想象,这一定是某个需要力量与技巧的器械,比如,一个单杠,或者是一个举重架。当我的手掌滑过那个弧形的最高点时,我感觉到,有什么东西,在我的指尖上方,快速地掠过。
“是风车!”我突然灵光一闪,脑海中浮现出一个画面——一个巨大的、可以旋转的训练器械,就像一个巨大的風车,可以进行各种手臂和肩部的训练。当我手臂向上伸展时,我头顶上旋转的部件就会在空气中划过,带起一阵阵风。而我刚才摸索到的,就是那个風车的轮轴和一部分支架。
我试着想象,如果我用力去拨动那个轮轴,它会发出怎样的声音?會是沉闷的摩擦声,还是清脆的金属回响?我小心翼翼地伸出手,用指尖轻轻推了一下,一股阻力传来,然后,我听到了一声低沉的“嗡——”,伴随着细微的金属摩擦聲。那个“风车”在我手中,缓缓地转动起来。
“小心,别转太快!”有人笑着说。我赶紧收回手,那“风车”的速度逐渐慢了下来,最终停止了转动。我的指尖仍然能感觉到它表面的冰凉和光滑,以及那份沉甸甸的质感。
我继续向前,脚下的地面依然是冰冷而坚硬的。我的脚尖碰到了一个突起,它不高,但很宽,表面带着粗糙的纹理。我试着踩上去,它稳稳地托住了我的重量。这又是什么器械?是某个器械的底座?还是一个用来攀爬的踏板?
我小心翼翼地用双手去摸索这个突起物。我感觉到它的边缘是圆润的,没有尖锐的棱角。它似乎与地面融为一体,又像是独立存在的。我试着想象,它上面可以放置什么?或者,它是用来承载身體的哪个部位?
“它看起来像是一个……障碍物。”有人小声讨论。我更加好奇了。我用双脚试探性地跨过那个突起,然后继续向前。
这次,我的脚下触碰到了柔软的东西。那是一种温暖而富有弹性的触感,与之前冰冷的地面截然不同。我用脚尖輕轻踩了踩,它会随着我的力道而下陷,又迅速地恢復原状。
“是瑜伽垫!”我几乎是脱口而出。我能感受到那种熟悉的柔软,那种可以让我放松身体的安心感。我试着在上面走了几步,發现地面变得更加平坦,没有了之前那种坚硬的触感。
我开始在瑜伽垫上更加自由地活动。我感觉到,空气中弥漫的树叶气息,似乎也在这里变得更加浓郁。我深吸一口气,那种干燥而微甜的味道,让我感到一种莫名的宁静。
“它又来了!”我听到有人低语。我感觉到,一股风再次吹来,这次,它带着一种更加轻柔的力量,仿佛在引导我。我闭上眼睛,讓那股风带领我。
我的身体不自觉地向前倾斜,双手向前伸展。我感觉到,我的指尖触碰到了某种柔软而有韧性的物体。它不是布料,也不是纸张,而是带着一种天然的、略带粗糙的质感。它被固定在某个地方,我无法将它轻易地从那里移开。
我试着握住它,它很柔软,但又充满了力量。我能感觉到,它在我的手中輕轻颤动,仿佛有生命一般。我的鼻子闻到了一股淡淡的、如同干草一般的味道。
“是绳索?”我猜想。我试图用指尖去感受它的長度和粗细。它似乎比我想象的要粗一些,但又不像麻绳那样粗糙。它带着一种天然的弹性,让我可以随意地拉扯。
我能想象,这可能是一根用于训练的弹力绳,或者是一根瑜伽拉力带。我试着用力拉扯了一下,它给我带来了一种温和而坚定的阻力。
“它在晃动!”有人提醒我。我感觉到,我手中的“绳索”,正在轻微地晃动。我无法确定是风的作用,还是有人在另一端操控。
我开始在這个“绳索”的周围活动。我试着绕着它行走,用手去感受它的晃动轨迹。我的身体在黑暗中变得更加灵活,不再受限于视觉。我可以感受到,我的动作,我的呼吸,我的每一次心跳,都在与這个黑暗的空间产生共鸣。
“它又飘下来了!”我听到有人惊喜地喊道。我感觉到,一片更加轻柔、更加干燥的“树叶”,再次落在了我的脸上。这一次,我没有惊慌,而是任由它停留在我的脸上,感受它轻微的触感。
我用指尖轻轻地触碰它,它比之前的“树叶”更干燥,也更轻薄。我能感觉到它的边缘带着细微的锯齿状,像是枯萎的叶片。我小心翼翼地将它从脸上取下,握在手中。
我感觉到,我的手中,除了那片“树叶”,还有一种微弱的、温热的触感。我试着摸索,发现那“树叶”似乎是粘在了我的皮肤上。
“它是一片……干枯的银杏叶!”我脑海中突然清晰地浮现出这个画面。那种干燥的质感,那种略带锯齿的边缘,那种淡淡的、如同阳光晒过的草木的清香。
我用指尖轻輕地捻了捻那片“银杏叶”,它在我手中碎裂成细小的颗粒。我感觉到,一股更加浓郁的“树叶”香气,从我的指尖弥漫开来。
这个蒙眼的游戏,让我体验到了一种前所未有的感知方式。器材室里的器械,不再是冰冷的、功能的工具,而是成為了我感官探索的伙伴。每一次触碰,每一次听到的声音,每一次闻到的氣味,都在我的脑海中构建出一个生动而立体的世界。
我能感觉到,周围的人们,也沉浸在这种奇幻的氛围中。他们的低语,他们的笑声,都成为了这场“感官交响曲”的一部分。而我,在这黑暗的舞台上,用身体去舞动,用心去感受,去捕捉那些转瞬即逝的“落叶”,去倾听那些器械的低语,去释放那些想象的共鸣。
这场蒙眼之舞,不仅是对器材室的探索,更是对自己感官边界的一次拓展。在视觉的缺席下,我看到了一个更加真实、更加丰富、更加奇妙的世界。而那片片飘落的“树叶”,则成为了这场感官盛宴中最美的注脚,它们提醒着我,即使在最熟悉的环境中,也总有未被发掘的惊喜,等待着我去感知,去发现,去创造。
该系统正在无人机上进行集成测试和优化,已获美国军方关注。研究人员表示,一旦技术成熟,该系统有望集成至智能无人系统的末端导航、水下无人潜航器的自主导航模块等。(杨关铎)
图片来源:人民网记者 宋晓军
摄
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