蝙蝠的避障策略

我們都知道,很多蝙蝠是夜行性動物,他們要在能見度極低的黑夜裡飛行、覓食,同時要避免撞上四周的障礙物,所以他們高度倚賴超聲波導航,然而是使用怎樣的策略呢?這就是今天介紹的文章的重點。

根據實驗研究顯示,有兩種不同的策略在不同的蝙蝠上出現:一類是最直觀的定向策略(Fixed Head Strategy),不論何時,蝙蝠的頭永遠朝向飛行方向;另一類則是延遲線性自適應策略(Delayed Linear Adaptive Law, DLAL),允許頭朝向與飛行方向不同,達到掃描周圍環境效果。其實核心概念都是基於比較雙耳回聲大小,往小的地方前進即能遠離障礙,不須建構完整的障礙物地圖。

此篇研究不同於過往的研究都是以電腦模擬為主,特別使用機器人的實作,實際測試兩種策略的表現。結果顯示,Fixed Head Strategy的總體表現優於DLAL,尤其是在混雜的環境之中,暗示著DLAL策略應該是在環境較為單純、捕食行為需要豐富的環境資訊時才使用的策略。


撰文:姚皇宇


原始文獻:C. B. Mansour, E. Koreman, J. Steckel, H. Peremans, and D. Vanderelst, “Avoidance of non-localizable obstacles in echolocating bats: A robotic model,” PLOS Computational Biology, vol. 15, no. 12, p. e1007550, Dec. 2019.

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