Chrząszcze niosą małe plecaki z aparatem, aby streamować swoje życie

Chrząszcze niosą małe plecaki z aparatem, aby streamować swoje życie



Naukowcy z University of Washington opracowali małe plecaki dla chrząszcze aby mogli filmować swoje otoczenie.

Miniaturowe kamery przesyłane strumieniowo do połączonego smartfona dają badaczom wgląd w życie tych stworzeń.

Ma zasięg 120 metrów, nieco dłuższy niż boisko do piłki nożnej.

„Stworzyliśmy bezprzewodowy system kamer o niskiej mocy i niskiej wadze, który może uchwycić pierwszoosobowy widok tego, co dzieje się z żywym owadem lub stworzyć wizję dla małych roboty, ” powiedziany Shyam Gollakota, UW profesor nadzwyczajny informatyki i inżynierii oraz starszy autor opracowania opublikowanego na podstawie tych wyników.


„Wizja jest bardzo ważna dla komunikacji i nawigacji, ale realizacja jej na tak małą skalę jest niezwykle trudna. W rezultacie, przed naszą pracą, bezprzewodowe widzenie nie było możliwe dla małych robotów i owadów. ”

(Źródło: Mark Stone, University of Washington)

Aparat waży około 250 miligramów, co stanowi około jednej dziesiątej wagi karty do gry, i został umieszczony z tyłu dwóch chrząszczy: udającego śmierć chrząszcza i chrząszcza pinakatowego.

Przesyła obrazy z prędkością od jednej do pięciu klatek na sekundę i opiera się na mechanicznym ramieniu, które może obracać się o 60 stopni.

Za pomocą tego mechanizmu badacze mogą uzyskać panoramiczne ujęcie środowiska chrząszcza w wysokiej rozdzielczości.

Wyzwaniem przy opracowywaniu aparatów nie była jakość obrazu ani waga, ale żywotność baterii.

Aparaty smartfonów, choć małe, wymagają baterii zbyt dużych, aby mogły je nosić ze sobą owady. W związku z tym badacze musieli użyć małej czarno-białej kamery o małej mocy, która porusza się, gdy zostanie do niej przyłożone wysokie napięcie.

Jest to podobne do tego, jak muchy widzą obiekty; „Muchy zużywają od 10 do 20% energii spoczynkowej tylko po to, by zasilić mózg, z czego większość jest przeznaczona na przetwarzanie wizualne. Aby obniżyć koszty, niektóre muchy mają mały obszar o wysokiej rozdzielczości ich złożonych oczu ”, wyjaśnia Sawyer Fuller, profesor inżynierii mechanicznej UW i współautor badań.

Odwracają głowy, aby kierować się tam, gdzie chcą widzieć z większą jasnością, na przykład w celu ścigania zdobyczy lub partnera. Oszczędza to moc posiadania wysokiej rozdzielczości w całym polu widzenia. ”

Zaletą zastosowania tej metody jest to, że naukowcy mogą śledzić obiekt bez konieczności wydatkowania nadmiaru energii na poruszanie całym robotem.

System kamer został również wykorzystany do zaprojektowania tego, co według University of Washington jest „najmniejszym na świecie, autonomicznym pod względem mocy robotem z bezprzewodowym systemem wizyjnym”.

Do poruszania się wykorzystuje wibracje i zużywa tyle samo energii, co radio Bluetooth. Może poruszać się z prędkością od dwóch do trzech centymetrów na sekundę – najwyraźniej szybciej niż jakikolwiek inny mały robot wykorzystujący wibracje do poruszania się – i ma żywotność baterii 90 minut.

Kamery te mogą być wykorzystywane do eksploracji niedostępnych wcześniej środowisk, a w przyszłości mogą być potencjalnie zasilane energią słoneczną.

„Po raz pierwszy widzimy widok z pierwszej osoby z tyłu chrząszcza podczas chodzenia. Jest tyle pytań, które możesz zbadać, na przykład jak chrząszcz reaguje na różne bodźce, które widzi w środowisku? ” Powiedział Vikram Iyer, doktorant z dziedziny inżynierii elektrycznej i komputerowej, który jest także autorem badań.

„Ponadto owady mogą przemierzać skaliste środowiska, co jest naprawdę trudne dla robotów w tej skali. Ten system może nam pomóc, ponieważ pozwala nam zobaczyć lub zebrać próbki z trudno dostępnych miejsc. ”

.



Source link