科学家开发革命性低能耗机器人导航系统
澳大利亚昆士兰科技大学的研究团队近日取得重大突破,成功开发出一种模仿人类大脑运作的新型机器人导航系统。这项名为”基于神经形态系统的位置编码”(LENS)的技术,能耗仅为传统导航系统的十分之一,为机器人自主导航设立了新的低能耗标准。相关研究成果已发表在权威期刊《科学·机器人学》上。
仿生设计实现高效节能
LENS系统的核心创新在于其仿生架构设计:
- 脉冲神经网络:模拟人类神经元通过电脉冲传递信息的机制
- 事件相机:仅捕捉环境中的亮度变化和运动信息,类似人眼工作原理
- 神经形态芯片:专为低功耗计算优化的处理单元
这种独特组合使系统仅需180KB存储空间(相当于同类系统的1/300)就能实现8公里范围内的精确定位,所有组件都集成在小型机器人平台上。
突破性技术优势
- 超低能耗:视觉定位能耗降低90%以上
- 长效运行:显著延长机器人在有限电源下的工作时间
- 大范围覆盖:支持更广阔区域的持续监测
- 实时响应:通过神经形态计算实现毫秒级定位跟踪
广泛应用前景
该技术将深刻影响多个领域:
- 民生领域:物流配送、环境监测、灾难救援
- 前沿探索:无人机、深海探测器、火星探测车
- 技术融合:推动人工智能与机器人技术的深度结合
研究团队指出,随着算法和硬件的持续优化,这种神经形态导航系统有望成为下一代智能机器的核心技术,为自主机器人带来革命性的能效提升。这项突破不仅解决了传统导航系统的高能耗瓶颈,更开辟了类脑计算在机器人领域应用的新路径。