微型机器人相机提供昆虫的第一人称视角

历代许多人都对电影中经常描绘的昆虫和小生物的观点感到好奇。 然而，到目前为止，这一点还未能在现实生活中得到证实。 

华盛顿大学的研究人员创造了一种无线可操纵相机，能够放置在昆虫的背上，将这种视角带到世界各地。 

昆虫相机 

昆虫背部的摄像头可以以每秒 1 到 5 帧的速度将视频传输到智能手机，并且它被放置在允许 60 度旋转的机械臂上。 该技术提供高分辨率的全景镜头，以及跟踪移动物体的可能性。

整个系统重约 250 毫克，并在活甲虫和昆虫大小的机器人的背部进行了演示。

这项工作是 出版 于 15 月 XNUMX 日在 科学机器人学。

Shyam Golakota 是该研究的资深作者，也是华盛顿大学保罗·G·艾伦计算机科学与工程学院的副教授。 

“我们创造了一种低功耗、低重量的无线摄像系统，可以捕捉真实活体昆虫所发生情况的第一人称视角，或为小型机器人创造视觉”，Golakota 说。 “视觉对于通信和导航非常重要，但在如此小的范围内做到这一点极具挑战性。 因此，在我们的工作之前，小型机器人或昆虫还无法实现无线视觉。”

智能手机相机

研究人员不得不研制一款新相机而不是使用目前智能手机中的小型相机有几个原因。 目前使用的那些被认为是轻量级的，但是所需的电池会使它们太重而无法放置在昆虫的背上。 

索耶·富勒（Sawyer Fuller）是该研究的合著者，也是华盛顿大学机械工程系助理教授。 

“与相机类似，动物的视觉需要大量的能量，”富勒说。 “对于像人类这样的大型生物来说，这没什么大不了的，但苍蝇会使用 10% 到 20% 的静息能量来为大脑提供动力，其中大部分用于视觉处理。 为了帮助降低成本，一些果蝇的复眼有一个小而高分辨率的区域。 它们转动头部以更清晰地看到它们想要看到的地方，例如追逐猎物或配偶。 与整个视野的高分辨率相比，这可以节省电量。”

仿照自然

新开发的相机受到大自然的启发，研究人员使用超低功耗黑白相机来模仿动物的视觉。 相机可以在机械臂的帮助下在视野中移动，机械臂由团队施加高压控制，导致机械臂弯曲并移动相机。 

相机和手臂可以通过智能手机通过蓝牙进行控制，最远可达 120 米。 

测试相机

研究人员在两种不同类型的甲虫上测试了相机，实验后它们最终存活了至少一年。

“我们确保甲虫在携带我们的系统时仍然可以正常移动，”共同主要作者、威斯康辛大学电气和计算机工程博士生阿里·纳杰菲（Ali Najafi）说。 “它们能够自由地穿过砾石、爬上斜坡，甚至爬树。”

“我们在系统中添加了一个小型加速计，以便能够检测甲虫何时移动。 然后它只捕捉那段时间的图像，”艾耶说。 “如果相机在没有这个加速计的情况下连续流媒体，我们可以在电池耗尽之前记录一到两个小时。 使用加速计，我们可以记录六个小时或更长时间，具体取决于甲虫的活动水平。”

研究人员表示，这项技术可以应用于生物学和探索领域，他们希望未来的版本能够采用太阳能。 然而，该团队确实认识到该技术可能会引起某些隐私问题。 

“作为研究人员，我们坚信将事物置于公共领域非常重要，这样人们就可以意识到风险，从而可以开始提出解决方案来解决这些问题，”戈拉科塔说。