コウモリ（ご存知の通り、私たちはコウモリが大好きです）は、飛行中に方向転換したり、旋回したり、急降下したりする驚くべき能力を持っています。これにより、障害物を回避したり、空中の餌を捕まえたりすることができます。エンジニアたちは、ロボットや自律走行車にこの能力を持たせたいと考えており、コウモリの耳にヒントを求めています。
ほとんどのコウモリは、獲物を探したり移動したりするためにエコーロケーションを利用しており、生物学者たちはコウモリのハンドウィングが彼らの精密な動きに大きく関与していることを解明しつつあります。しかし、コウモリが感覚情報を保存し、迅速に計算できるという証拠も増えています。これは、ブラッドハウンドがしわくちゃの首で匂いを捕らえるのと似ています。特にコウモリの耳は、空気中の音や振動を捉えるように設計されています。バージニア工科大学の機械工学助教授であるロルフ・ミューラー氏によると、これらの特徴の形状は自律飛行システムに役立つ可能性があるとのことです。
ほとんどの自律システムは、レーザー、ソナー、またはビデオカメラを搭載しており、膨大な量の2次元および3次元データを送信することで、ロボットや航空機が自身の位置や障害物を感知するのに役立ちます。しかし、情報が多すぎる場合、システムに搭載されている小型のコンピューターでは処理しきれないことがあります。しかし、コウモリはこれらの入力をすべて非常に高速に処理できます。コウモリの耳板は、小さなものから巨大なものまで様々で、隆起、溝、そしてフラップを備えており、周囲の環境を認識するのに役立ちます。一部のコウモリには「鼻葉」と呼ばれる、鼻から伸びる小さな皮膚のフラップがあり、空気の振動に敏感であると考えられています。
コウモリが発する超音波は、これらの隆起部やひだに反射し、音波の周波数と隆起部やひだの形状に応じて特定のパターンで回折します。コウモリはこれらの入力を音速でフィルタリングし、瞬時に方向転換や急降下を行うと、ミューラー氏はバージニア工科大学のニュース記事で説明しています。
ミュラー氏は、コウモリの「サイドローブ」と呼ばれる、最も敏感な聴覚中枢とは反対側を向いた二次的な耳の構造を研究しています。この構造は、コウモリの聴覚を増強させるようです。ほとんどのレーダーシステムでは、サイドローブはノイズを発生させる厄介者とみなされていますが、ミュラー氏のコウモリ研究では、サイドローブが有用である可能性が示唆されています。コウモリの生理学を理解することで、より優れた生体模倣技術が開発され、カスタマイズ可能なセンシングシステムの開発につながる可能性があると彼は述べています。
バージニア工科大学研究誌
