Les petites càmeres robòtiques ofereixen una visió en primera persona dels insectes

Moltes persones al llarg de generacions han tingut curiositat pels punts de vista dels insectes i els organismes petits, que sovint es mostren a les pel·lícules. Tanmateix, això no s'ha pogut demostrar mai a la vida real, fins ara. 

Investigadors de la Universitat de Washington han creat una càmera orientable sense fil que es pot col·locar a la part posterior d'un insecte, aportant aquest punt de vista al món. 

Càmera d'insectes 

La càmera de la part posterior de l'insecte pot transmetre vídeo a un telèfon intel·ligent a 1 a 5 fotogrames per segon, i es col·loca en un braç mecànic que permet un pivot de 60 graus. La tecnologia proporciona fotografies panoràmiques d'alta resolució, així com la possibilitat de seguir objectes en moviment.

Tot el sistema pesa uns 250 mil·ligrams i es va demostrar a la part posterior d'escarabats vius i robots de la mida d'un insecte.

La feina era publicat el 15 de juliol a Ciència Robòtica.

Shyam Golakota és l'autor principal i professor associat de la UW a la Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering. 

"Hem creat un sistema de càmeres sense fil de baix consum i de baix pes que pot capturar una visió en primera persona del que està passant des d'un insecte viu real o crear visió per a petits robots", va dir Golakota. "La visió és molt important per a la comunicació i la navegació, però és extremadament difícil fer-ho a una escala tan petita. Com a resultat, abans del nostre treball, la visió sense fils no ha estat possible per a petits robots o insectes".

Càmeres intel·ligents

Hi ha algunes raons per les quals els investigadors van haver de crear una nova càmera en lloc d'utilitzar les petites que actualment estan presents als telèfons intel·ligents. Els que s'utilitzen actualment es consideren lleugers, però les bateries que es necessiten les farien massa pesades per ser col·locades a la part posterior dels insectes. 

Sawyer Fuller és coautor i professor ajudant d'enginyeria mecànica de la UW. 

"Semblant a les càmeres, la visió dels animals requereix molta potència", va dir Fuller. "És menys important en criatures més grans com els humans, però les mosques estan utilitzant entre el 10 i el 20% de la seva energia en repòs només per alimentar els seus cervells, la majoria de la qual es dedica al processament visual. Per ajudar a reduir el cost, algunes mosques tenen una regió petita i d'alta resolució dels seus ulls compostos. Giren el cap per dirigir-se cap a on volen veure amb més claredat, com ara per perseguir preses o una parella. Això estalvia energia per tenir alta resolució en tot el seu camp visual ".

Modelat segons la natura

La càmera recentment desenvolupada es va inspirar en la natura i els investigadors van utilitzar una càmera en blanc i negre d'ultra baixa potència per imitar la visió d'un animal. La càmera es pot moure a través d'un camp de visió amb l'ajuda del braç mecànic, que és controlat per l'equip aplicant un alt voltatge, fent que el braç es doblegui i mogui la càmera. 

La càmera i el braç es poden controlar mitjançant Bluetooth des d'un telèfon intel·ligent fins a 120 metres de distància. 

Prova de la càmera

Els investigadors van provar la càmera en dos tipus diferents d'escarabats, que van acabar vivint almenys un any després de l'experiment.

"Ens vam assegurar que els escarabats encara poguessin moure's correctament quan portaven el nostre sistema", va dir Ali Najafi, coautor principal i estudiant de doctorat de la UW en enginyeria elèctrica i informàtica. "Podien navegar lliurement per grava, pujar per un vessant i fins i tot pujar als arbres".

"Hem afegit un petit acceleròmetre al nostre sistema per poder detectar quan es mou l'escarabat. Aleshores només captura imatges durant aquest temps", va dir Iyer. "Si la càmera es reprodueix contínuament sense aquest acceleròmetre, podríem gravar una o dues hores abans que s'acabi la bateria. Amb l'acceleròmetre, podríem registrar durant sis hores o més, depenent del nivell d'activitat de l'escarabat".

Segons els investigadors, aquesta tecnologia es podria aplicar a les àrees de la biologia i l'exploració, i esperen que les futures versions siguin alimentades amb energia solar. Tanmateix, l'equip reconeix que poden sorgir certes preocupacions de privadesa a causa de la tecnologia. 

"Com a investigadors, creiem fermament que és realment important posar les coses al domini públic perquè la gent sigui conscient dels riscos i perquè la gent pugui començar a trobar solucions per abordar-los", va dir Gollakota.