北卡羅萊納州立大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了使半機(jī)械人蟑螂或生物機(jī)器人能夠通過小型麥克風(fēng)拾取聲音并找出聲音來源的技術(shù)。該技術(shù)旨在幫助緊急情況下的人員在災(zāi)難后找到并營救幸存者。

研究人員還開發(fā)了可用作“隱形籬笆”的技術(shù)，以將生物機(jī)器人保持在災(zāi)區(qū)。

“在倒塌的建筑物中，聲音是找到幸存者的最佳方法，”北卡羅來納州立大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程助理教授，有關(guān)該工作的兩篇論文的資深作者阿爾珀·博茲庫特博士說。

生物機(jī)器人配備了可控制蟑螂運(yùn)動(dòng)的電子背包。Bozkurt的研究團(tuán)隊(duì)使用麥克風(fēng)創(chuàng)建了兩種類型的定制背包。一種類型的生物機(jī)器人具有單個(gè)麥克風(fēng)，該麥克風(fēng)可以捕獲來自任何方向的相對(duì)高分辨率的聲音，以無線方式傳輸?shù)降谝豁憫?yīng)者。

第二種類型的生物機(jī)器人配有三個(gè)定向麥克風(fēng)的陣列，用于檢測聲音的方向。該研究小組還開發(fā)了算法，該算法可以分析來自麥克風(fēng)陣列的聲音，以定位聲音的來源，并朝著該方向操縱生物機(jī)器人。該系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室測試期間運(yùn)行良好。以下是麥克風(fēng)陣列系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室測試視頻：

“目標(biāo)是使用帶有高分辨率麥克風(fēng)的生物機(jī)器人，在重要的聲音(如人們需要幫助的聲音)與無關(guān)緊要的聲音(如管道泄漏)之間進(jìn)行區(qū)分，” Bozkurt說。“一旦我們確定了重要的聲音，我們就可以使用配備了麥克風(fēng)陣列的生物機(jī)器人將這些聲音的來源歸零。”

由埃德加·洛巴頓(Edgar Lobaton)博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組此前已經(jīng)證明，生物機(jī)器人可以用于繪制災(zāi)區(qū)地圖。由美國國家科學(xué)基金會(huì)網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)計(jì)劃資助的長期目標(biāo)是，使Bozkurt和Lobaton合并他們的研究成果，以繪制災(zāi)區(qū)圖并確定幸存者。研究人員已經(jīng)在與合作者M(jìn)ihail Sichitiu博士合作開發(fā)下一代生物機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)和本地化技術(shù)。

Bozkurt的團(tuán)隊(duì)最近還展示了一種技術(shù)，該技術(shù)可以創(chuàng)建一個(gè)看不見的圍欄，以將生物機(jī)器人保持在特定區(qū)域。這很重要，因?yàn)樗捎糜趯⑸餀C(jī)器人保持在災(zāi)難現(xiàn)場，并將生物機(jī)器人保持在彼此的范圍內(nèi)，從而可以將它們用作可靠的移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)。該技術(shù)還可用于將生物機(jī)器人引導(dǎo)到光源，以便可以對(duì)生物機(jī)器人背包上的微型太陽能電池板進(jìn)行充電。實(shí)際中的隱形圍欄技術(shù)視頻可以在下面看到：

11月5日，在西班牙巴倫西亞舉行的IEEE傳感器2014年會(huì)議上，發(fā)表了有關(guān)麥克風(fēng)傳感器研究的論文“用于生物搜索和救援的聲學(xué)傳感器”。該論文的主要作者是美國前州立大學(xué)的前本科生埃里克·惠特米爾(Eric Whitmire)。該論文由Tahmid Latif博士合著。北卡羅來納州立大學(xué)和Bozkurt的學(xué)生。

8月28日，在伊利諾伊州芝加哥舉行的第36屆國際IEEE EMBS大會(huì)上，發(fā)表了有關(guān)生物機(jī)器人的無形柵欄的論文“邁向太陽能昆蟲生物機(jī)器人的無障礙邊界”。Latif是第一作者。合著者包括北卡羅來納州立大學(xué)的研究生Tristan Novak，Whitmire和Bozkurt。

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