華盛頓大學(xué)的研究人員為活昆蟲(chóng)和小型機(jī)器人揭示了一種新的“無(wú)線(xiàn)可轉(zhuǎn)向視覺(jué)”系統(tǒng)。本研究中提出的解決方案旨在研究昆蟲(chóng)的視覺(jué)，并研究昆蟲(chóng)在小視網(wǎng)膜區(qū)域和所述視網(wǎng)膜區(qū)域通過(guò)頭部運(yùn)動(dòng)而獨(dú)立于昆蟲(chóng)身體的運(yùn)動(dòng)之間做出的權(quán)衡。

在創(chuàng)建新的攝像系統(tǒng)和伴隨所述攝像系統(tǒng)的微型機(jī)器人時(shí)，研究人員旨在更好地了解昆蟲(chóng)視覺(jué)系統(tǒng)在自然界中所做的權(quán)衡。通過(guò)這種理解，工程師將能夠“以平衡能量、計(jì)算和質(zhì)量的方式為昆蟲(chóng)規(guī)模的機(jī)器人設(shè)計(jì)更好的視覺(jué)系統(tǒng)”。

這些研究人員創(chuàng)建了一個(gè)視覺(jué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有：

• 完全無(wú)線(xiàn)

• 電力自主

• 機(jī)械可操縱

• 能夠模仿頭部運(yùn)動(dòng)

• 小到足以滿(mǎn)足他們的需求

這個(gè)攝像系統(tǒng)需要非常小，以至于它能夠“安裝在一只活甲蟲(chóng)的背上”或“類(lèi)似大小的地面機(jī)器人”。

攝像頭系統(tǒng)規(guī)格：

• 總共 248 毫克

• 旋轉(zhuǎn) 60 度

• 由附近的智能手機(jī)

控制 • 120 米外的藍(lán)牙控制和數(shù)據(jù)傳輸

• 視頻：160 x 120 像素分辨率，單色，每秒 1 至 5 幀

• 板載加速度計(jì)

• 10mAh 電池

• 長(zhǎng)達(dá) 6 小時(shí)的活動(dòng)

借助板載加速度計(jì)，僅當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到甲蟲(chóng)在運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲蟲(chóng)相機(jī)才會(huì)捕捉媒體。由于該系統(tǒng)僅在運(yùn)動(dòng)設(shè)置為激活時(shí)觸發(fā)，因此它可以使用 10 毫安電池工作長(zhǎng)達(dá) 6 小時(shí)。

該小組還創(chuàng)造了一個(gè)微型機(jī)器人，可以或多或少地取代甲蟲(chóng)。這個(gè)小甲蟲(chóng)機(jī)器人與真正的活甲蟲(chóng)一起被用作相機(jī)的試驗(yàn)場(chǎng)。

甲殼蟲(chóng)機(jī)器人(地面機(jī)器人)

• 1.6 厘米 x 2 厘米大

• 速度高達(dá)每秒 3.5 厘米

• 視覺(jué)支持

• 63 到 260 分鐘的活動(dòng)時(shí)間

該研究最基本的發(fā)現(xiàn)是，可轉(zhuǎn)向視覺(jué)可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤和廣角視圖，“比移動(dòng)整個(gè)機(jī)器人的能量低 26 到 84 倍”。移動(dòng)你的頭部比移動(dòng)你的整個(gè)身體更容易——這在很大程度上是真實(shí)的!

您可以在研究出版物 Science Mag(與 AAAS 合作，Science Robotics)主辦的“活體昆蟲(chóng)和昆蟲(chóng)規(guī)模機(jī)器人的無(wú)線(xiàn)可操縱視覺(jué)”中查看與此新聞相關(guān)的研究論文，了解更多信息。本文由 Vikram Iyer、Ali Najafi、Johannes James、Sawyer Fuller 和 Shyamnath Gollakota 撰寫(xiě)。

Vikram Iyer 來(lái)自西雅圖華盛頓大學(xué) Paul G. Allen 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院以及該學(xué)院的電氣與計(jì)算機(jī)工程系。Ali Najafi 還來(lái)自西雅圖華盛頓大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程系。Iyer 和 Najafi 是這項(xiàng)研究的平等和主要貢獻(xiàn)者。