无人机导航要向昆虫交配行为学习

迷途羔羊

昆虫的交配主要靠气味引导，雄蛾能够精确找到雌蛾交配，靠的就是嗅探后者放出的外激素(气味)。雄蛾通过雌蛾外激素气流并逆风飞行才能找到雌蛾。
理解昆虫的这种交配行为对机器人研究有帮助么？两位昆虫学家告诉我们，有帮助。他们的研究用计算机模拟显示了昆虫的寻偶行为对于空中机器人(比如无人机)有重要意义，他们认为有一天无人机通过搜索特定的标志性气味就能导航。
两位昆虫学家对蛾子外激素的逸散河昆虫的飞行策略进行了建模。他们的模型一部分基于在森林中和实验风洞中对舞毒蛾(gypsy moth)飞行行为的观测。有了计算机模拟，研究人员可以对无法当场直接观测的许多条件进行测试。
模拟结果的结果显示，按照程序搜寻气味气流的机器(无论是空中机器还是地面机器)在设定最优搜寻路径时并不一定要侦测气流运动。加州大学河滨分校业内杰出的昆虫学教授Ring Cardé老师说在模拟中他们周期性改变风向，结果发现随机路径恰恰是发现气流效率最高的运动方式，也是蛾最有可能找到外激素来源的行进策略。模拟结果和之前的实地观察结果相符合，也预示着之前的根据侧风偏向等风流影响制定特定前进路线的方法并不是最优方案。
Cardé解释说在模型模拟中一旦蛾子发现了外激素气流，虚拟蛾会根据风向逆势找到气味的来源。研究结果公布在《综合与比较生物学》期刊在线版。
研究人员用100只虚拟蛾进行同时进行独立搜寻气味气流的任务，搜寻的区域并没有边界，模拟了自然界的风向条件，与自然界相同的迂回型风向和狭长的气味气流。