变色机器人变色龙展示了有前途的伪装技术
韩国研究人员开发出了模仿变色龙的机器人,可以根据周围环境改变颜色。 像真正的变色龙一样,机器变色龙从它的环境中收集信息但它在人工“皮肤”上复制颜色的方式是不同的。 研究人员表示,他们希望该系统在未来也能.
- 韩国研究人员开发出了模仿变色龙的机器人,可以根据周围环境改变颜色。
- 像真正的变色龙一样,机器变色龙从它的环境中收集信息但它在人工“皮肤”上复制颜色的方式是不同的。
- 研究人员表示,他们希望该系统在未来也能够读取和模仿模式。
- 如果颜色和图案都能被实时复制,这可能会为本质上让穿着者隐形的服装铺平道路。
它既没有旋转的眼睛,也没有长得离谱的舌头,但一种新型机器人却拥有变色龙最引人注目的特点:能够按要求改变颜色。
韩国研究人员公布的机器人变色龙有着笨重的、分割的身体,很容易被误认为是儿童玩具或穿着防弹衣的真正变色龙。它既不是。事实上,它是尖端伪装技术的体现。
或者至少对麻瓜和非魔法人类来说是最先进的。这种人造“皮肤”很可能是隐形斗篷的前身à la哈利波特。
发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的这篇新论文的合著者金贤硕(hyunonseok Kim,音)说,他在动物园看到的变色龙让他感到震惊,尤其是它们穿不同颜色衣服的能力。他决定以这些旧大陆蜥蜴为模型制作机器人。
目前已知的变色龙种类超过200种,其中大部分来自马达加斯加,一个印度洋生物多样性热点地区。它们有各种各样的尺寸,从粗壮的帕森变色龙(Calumma parsonii),它可以长到69厘米(27英寸),到最小的,只有不到1.4厘米(0.55英寸)。它们都以一种迟疑的优雅姿态移动着,它们分叉的脚抓着树枝,自由自在的目光审视着它们的角落。
一个牧师的变色龙。由瑞德·a·巴特勒拍摄。
为了创建这样一个模型,研究人员必须回答两个基本问题:输入是什么,输出是什么?首先,机器变色龙通过视觉线索收集周围环境的信息,就像真正的变色龙一样。后者使用全视眼球来读取环境。机器人使用颜色传感器来捕捉红、绿、蓝光的强度。这些原色结合起来就形成了人类可见的颜色。
接下来是更复杂的问题,即如何再现清晰的视觉效果。变色龙可以利用皮肤上的肌肉细胞显示出各种颜色。
日内瓦大学人工与自然进化实验室负责人、进化遗传学家米歇尔·c·米林科维奇(Michel C. Milinkovitch)说:“变色龙可以改变颜色,这要归功于色素的迁移和特定细胞内纳米晶体的调谐,从而产生结构颜色。”
变色龙这种色素分布和结构魔法的复杂过程,目前的技术是无法人工复制的。人类很难接受这个想法,因为它需要把皮肤看作是一个活的器官,而不是包裹身体的东西。
机器变色龙记录环境中的颜色,并将它们投射到自己的“皮肤”上。皮肤就像一个屏幕,颜色和图案是由热致变色液晶墨水产生的,热致变色液晶墨水是一种对温度差异做出反应的物质。
图片由小惠提供 nseok Kim等人。
今天,人们可以在网上买到可以显示预定图案的变色杯子,但没有什么比利用环境中的新信息来实时改变自己的杯子更复杂的了。
没有参与这项新研究的米林科维奇称这项技术“令人印象深刻”,并指出,在某些方面,机器变色龙可以比野生变色龙做得更多。
例如,真正的变色龙不会消失在任何背景中。
改变颜色对这些蜥蜴来说并不是一种独特的伪装。越来越多的证据表明,变色龙也将其作为一种交流方式。有时,它们想要融入环境以躲避捕食者或不被潜在的猎物发现。
在其他时候,人们观察到它们依靠华丽丽、五彩缤纷的表演来突出自己,尤其是在试图吸引配偶或吓跑竞争对手的时候。
“我们计划开发一种基于人工智能的传感系统,它不仅能收集颜色信息,还能收集图案信息,从而研究更先进的人工伪装系统,”论文的第一作者金在给Mongabay的电子邮件中说。
这样的进步将使这项技术对在日常工作中使用伪装的军队特别有用。人工隐蔽,或隐藏,首先出现在国防研究的一部分。其他应用还包括艺术、建筑和服装领域。
金教授表示:“如果开发出能对各种图案做出反应的先进伪装系统,就可以成为完全隐藏周围环境的隐形服装的应用技术。”
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