向「果蠅大腦」學習的機器人，用極少的運算資源也能輕鬆繞過障礙物

昆蟲的小腦袋不太可能成為生物模仿的源泉，但荷蘭格羅寧根大學和德國比勒費爾德大學的研究人員認為，它是應用於機器人移動方式的理想系統。

例如果蠅（Drosophila melanogaster）擁有非常簡單但有效的導航技能，它們只需動用很少的腦力就能沿著看不見的直線迅速飛行，然後做出相應調整--向左或向右傾斜飛行--以避開障礙物。

在機器人技術日益先進的時代，有一個團隊卻逆流而上，從一隻小飛蟲針尖大小的大腦中尋找靈感，製造出了一個只需花費極少精力和能量就能巧妙避開碰撞的機器人。

科學家們認為，果蠅的大腦非常小，在飛行過程中可用的計算資源非常有限，這種生物模型可以用於機器人的「大腦」，以實現高效、低能耗和避開障礙物的運動。

格羅寧根大學的物理學家伊麗莎白-奇卡（Elisabetta Chicca）說：「就像在火車上一樣。附近的樹木似乎比遠處的房屋移動得更快。昆蟲利用這一資訊來推斷事物的距離。我們從中學到的是：如果你沒有足夠的資源，你可以用你的行為來簡化問題。」

在果蠅的大腦中，周圍物體的運動是通過光學神經元 T4 和 T5 處理的。在比勒費爾德大學神經生物學家馬丁-埃格爾哈夫（Martin Egelhaaf）的幫助下，研究小組通過演算法在小型機器人"大腦"中模擬了這種神經活動，使其具備了處理方向資訊的能力，從而有效地移動並避免與路徑上的任何障礙物發生碰撞。

「許多機器人技術並不關注效率，」奇卡說。「我們人類在成長過程中往往會學習新的任務，在機器人技術領域，這也反映在當前的機器學習趨勢中。但昆蟲一出生就能立即飛行，在它們的大腦中，高效的飛行方式是硬性規定的。」

最終，這個小巧的機器人實現了一個主要目標--轉向檢測到的移動最少的區域。格羅寧根大學的索爾本-肖佩（Thorben Schoepe）是硬體的設計者，他對輪式機器人進行了一系列測試，發現它能在物體之間找到中心點，還能靈巧地調整路徑，引導自己繞過障礙物--就像昆蟲在飛行時一樣。