【导语】澳大利亚昆士兰科技大学团队成功研发出一种新型机器人导航系统——基于神经形态系统的位置编码（LENS）。该系统模仿人类大脑神经运作，实现低能耗类脑导航，能耗不到传统系统的10%。研究成果发表于《科学·机器人学》杂志，为机器人位置识别设立了新的节能标准。LENS系统结合脉冲神经网络、事件相机和低功耗芯片，能大幅提升机器人运行时间和活动范围，具有广泛的应用前景，或在物流配送、环境监测、灾难救援等领域发挥重要作用，成为下一代智能机器的核心技术之一。
澳大利亚昆士兰科技大学团队开发出一种新型机器人导航系统。该系统能模仿人类大脑的神经运作过程，实现类脑导航，其能耗不到传统导航系统所需能量的10%。这项研究成果发表在最新一期《科学·机器人学》杂志上。
这种名为基于神经形态系统的位置编码（LENS）的新系统，为机器人位置识别设立了新的低能耗标准。研究团队为此专门设计了算法，使系统能以类似于人类学习的方式处(chù)理(lǐ)信(xìn)息(xi)，即(jí)通过电脉冲形式进行数据处理，模拟真实神经元间的信号传递机制。
研究人员展示类脑导航机器人。图片来源：澳大利亚昆士兰科技大学
通过采用神经形态计算技术，LENS系统大幅降低了视觉定位所需的能量消耗，使机器人能够在有限电源供应的情况下运行更长时间，并覆盖更大的活动范围。
LENS系统可识别8公里内的位置，仅需180KB的存储空间，这是其他同类系统所需存储量的大约1/300。
LENS系统巧妙地结合了类似大脑的脉冲神经网络、专门对运动作出响应的“事件相机”，以及低功耗芯片，所有组件都被集成在一个小型机器人平台上。该系统展示了如何通过神经形(xíng)态计(jì)算(suàn)实(shí)现(xiàn)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)实(shí)时(shí)、节(jié)能(néng)定(dìng)位(wèi)跟(gēn)踪(zōng)，从(cóng)而(ér)开(kāi)启(qǐ)了(le)低(dī)功(gōng)耗(hào)导(dǎo)航(háng)技(jì)术(shù)的(de)新(xīn)篇(piān)章(zhāng)。
LENS系(xì)统(tǒng)的(de)一(yī)项(xiàng)关键创(chuàng)新(xīn)在(zài)于(yú)其(qí)独(dú)特(tè)的(de)算(suàn)法(fǎ)。该(gāi)算(suàn)法(fǎ)充(chōng)分(fēn)利(lì)用(yòng)了(le)两(liǎng)种(zhǒng)先(xiān)进(jìn)的(de)仿(fǎng)生(shēng)硬(yìng)件(jiàn)：一(yī)种(zhǒng)是(shì)被(bèi)称(chēng)为(wèi)“事(shì)件(jiàn)相(xiāng)机(jī)”的(de)特(tè)殊(shū)感(gǎn)知(zhī)设(shè)备(bèi)，另(lìng)一(yī)种(zhǒng)则(zé)是(shì)用(yòng)于(yú)计(jì)算(suàn)的(de)神(shén)经(jīng)形(xíng)态(tài)芯(xīn)片(piàn)。“事(shì)件(jiàn)相(xiāng)机(jī)”并(bìng)不(bù)捕(bǔ)捉(zhuō)场(chǎng)景(jǐng)中(zhōng)每(měi)一(yī)帧(zhèng)的(de)所(suǒ)有(yǒu)细(xì)节(jié)，而(ér)是(shì)每(měi)微(wēi)秒(miǎo)持(chí)续(xù)监(jiān)测(cè)亮(liàng)度(dù)变(biàn)化(huà)和(hé)运(yùn)动(dòng)情(qíng)况(kuàng)，这(zhè)种(zhǒng)方(fāng)式(shì)非(fēi)常接近于人眼和大脑处理视觉信息的方式。这种设计不仅提高了效率，也显著增强了系统的实用性。
【总编辑圈点】
这是神经形态计算在机器人(rén)领(lǐng)域的(de)重(zhòng)大(dà)突(tū)破(pò)。它(tā)摆(bǎi)脱(tuō)了(le)传(chuán)统(tǒng)机(jī)器(qì)人(rén)导(dǎo)航(háng)对(duì)高(gāo)能(néng)耗(hào)硬(yìng)件(jiàn)的(de)依(yī)赖(lài)，使(shǐ)机(jī)器(qì)人(rén)在(zài)资(zī)源(yuán)受(shòu)限(xiàn)环(huán)境(jìng)下(xià)仍(réng)能(néng)长(zhǎng)时(shí)间(jiān)运(yùn)行(xíng)。生(shēng)活(huó)中(zhōng)，它(tā)可(kě)广(guǎng)泛(fàn)应(yīng)用(yòng)于(yú)物(wù)流(liú)配送、环境监测、灾难救援等；在前沿领域，则适用于无人机、深海探测器、火星车等场景。而随着算法和硬件的进一步优化，LENS所代表的神经形态导航系统，或将成为下一代智能机器的核心技术之一，推动人工智能与机器人技术深度融合。
（原标题为《新型机器人导航系统研发成功，实现类脑导航》）