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成对蝙蝠飞行中的感知与转向控制

系统与控制 2013-11-19 v1 机器人学 生物物理

摘要

群体内的动物需要协调其对感知到的环境特征及彼此的反应,以便安全地从一点移动到另一点。本文扩展了我们之前发表的关于在德克萨斯州约翰逊城附近栖息地观察到的灰大耳蝠(Myotis velifer)飞行模式的研究。每天傍晚,这些蝙蝠以小群序列从洞穴中飞出,通常每群不超过三到四只个体,因此它们是研究领导者 - 跟随者行为的理想对象。通过分析一群 M. velifer 的飞行路径,数据显示,跟随蝙蝠的飞行行为受到领头蝙蝠飞行行为的影响,而这种影响无法用现有的追踪定律(如经典追踪、恒定方位角和运动伪装)很好地解释。因此,我们提出了一种基于虚拟 looming(virtual loom)的替代转向定律,这是一个我们引入的概念,旨在捕捉领导者 - 跟随者对的几何构型。结果表明,该定律可以与我们之前提出的视觉赋能转向定律相结合,以合成轨迹,其统计特征与我们数据集中的蝙蝠相符。研究结果表明,蝙蝠在导航时利用了来自环境和邻居的感知信息。

关键词

引用

@article{arxiv.1311.4419,
  title  = {Perception and Steering Control in Paired Bat Flight},
  author = {Zhaodan Kong and Kayhan Ozcimder and Nathan W. Fuller and John Baillieul},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.4419},
  year   = {2013}
}

备注

Submitted to the 19th World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC)