コウモリの耳の生体模倣は、音源を半分の角度に配置します

更新日: 16 年 2021 月 XNUMX 日
コウモリの耳の生体模倣は、音源を半分の角度に配置します

「私は長い間、超音波に基づいて複雑な自然環境をナビゲートする驚くべき能力でコウモリを賞賛しており、動物の耳の異常な可動性がこれと関係があるのではないかと疑っていました」とバージニアの機械エンジニア、ロルフ・ミューラーは述べています。

ミューラーによれば、コウモリは人間にはできないことをします。耳介を振ってドップラー情報を追加します。 これは、耳介の複雑な形状と組み合わされて、到着角度情報を片耳に入る音にエンコードします。

チームは、馬蹄形と旧世界のヘラコウモリに触発された柔らかい人工耳介を作り、それをひも(写真)を介してモーターに取り付けてけいれんさせました。

マイクが結果のドップラー音と幾何学的に修正された音を拾い上げ、これに加えて可動音源の方向を入力データとして使用して、ディープニューラルネットワークをトレーニングしました。

訓練を受けた後、彼らは耳とそのけいれんメカニズムをレーザーポインターと一緒に回転するプラットフォームに取り付けてテストしました。モバイルスピーカーからの音に耳をさらし、レーザーが音源をどれだけ正確に指しているかを測定しました。

同大学によれば、「音の方向が決まると、制御コンピューターはレーザーポインターがスピーカーに取り付けられたターゲットに当たるようにリグを回転させ、9度以内で位置を正確に特定した」という。 「人間の聴覚は通常、両耳を使って XNUMX 度以内の位置を特定します。 テクノロジー 7.5度以内の位置を達成しました。」

「機能は現在テクノロジーの範囲を完全に超えていますが、それでもこれらすべてははるかに少ない労力で達成されます」とミューラー氏は述べています。 「私たちの希望は、精密農業や林業などの複雑な屋外環境に、信頼性が高く有能な自律性をもたらすことです。 生物多様性モニタリングなどの環境サーベイランス。 防衛およびセキュリティ関連のアプリケーションも同様です。」

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