Vleermuizen kunnen zich met behulp van echolocatie uitstekend oriënteren. Deze manier om de omgeving te ‘scannen’ en afstanden te bepalen is ook een prima manier om robots en autonome auto’s veilig hun weg te laten vinden. Dat kan met behulp van sonarnavigatie. Die plaatsbepaling met sonarsensoren is voor zelfrijdende auto’s en robots echter niet altijd geschikt.
“Er is ook een aantal beperkingen”, zegt Prof. Jan Steckel van het Instituut voor Elektronica en ICT van de Universiteit Antwerpen. “De metingen kunnen soms voor tweeërlei uitleg vatbaar zijn. Zoiets doet zich bijvoorbeeld voor als er vlak bij elkaar te veel verschillende sonarsignalen zijn. Dat kan leiden tot verwarrende situaties voor autonome auto’s en robots.” Steckel en zijn collega Dr. Ralph Simon van de Vrije Universiteit Amsterdam hebben nu echter een oplossing gevonden. Ze lieten zich inspireren door een bijzondere co-evolutie tussen vleermuizen en bloemen.
Navigeren met behulp van reflectoren
“Vleermuizen navigeren door middel van echolocatie,” legt Simon uit. “Ze kunnen objecten lokaliseren door geluiden uit te zenden en te luisteren naar de echo’s die zij met hun oren opvangen. Het is een briljante manier om de wereld te voelen, en het werkt perfect.” Maar zelfs deze dieren hebben soms problemen hebben als hun voedselbron bijvoorbeeld te dicht bij vegetatie licht. Dat wordt helemaal lastig voor een bepaalde soort vleermuizen die zich met nectar voeden. Zij moeten op de plant zelf zijn. Daar heeft de natuur gelukkig een oplossing voor gevonden. Planten die voor de bestuiving afhankelijk zijn van vleermuizen, hebben speciale bloemdelen ontwikkeld, die als sonarreflectoren functioneren. Daarmee vallen ze op tussen de “normale” planten in hun omgeving. De vleermuizen kunnen de bloemen zo waarnemen en zich daarop oriënteren.
Perfecte sonarverkeersborden
De twee Nederlanders kwamen samen met onderzoekers van de Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg op het idee om een soort borden te maken die sonarsignalen reflecteren. Op die manier kunnen robots en autonome auto’s door onbekende omgevingen navigeren. ,,We waren verbaasd hoe betrouwbaar deze reflectoren konden worden gedetecteerd; zelfs in verwarrende omgevingen,” zegt Simon.
Steckel, Simon en hun Duitse collega’s toonden zo aan dat de navigatie van sonargestuurde robotsystemen met behulp van kunstmatige reflectoren verbeterd kan worden. Met behulp van verschillende reflectorvormen slaagden ze er zelfs in om verschillende commando’s uit te zenden. Daardoor maakten ze van deze reflectoren perfecte sonarverkeersborden werden. Bio-geïnspireerde sonarsignalen zouden daarom “zeer efficiënte hulpmiddelen kunnen zijn die deuren openen voor nieuwe toepassingen van sonarsensoren en veiligere autonome navigatie”, zegt Jan Steckel.
De resultaten van de studie zijn gepubliceerd in de technische publicatie van PNAS.
Meer artikelen over autonome voertuigen leest u via deze link
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
