你見過裝在昆蟲背上的攝像機嗎
據外媒報道,國外某大學的研究人員開發了一種微型無線可操控攝像機,它也可以搭載在昆蟲身上,讓每個人都有機會看到蟻人眼中的世界。
這個攝像頭安裝在一個可以旋轉 60 度的機械臂上,以每秒 1 到 5 幀的速度向智能手機傳輸視頻,允許觀看者捕獲高分辨率圖像、全景拍攝或跟蹤移動的對象,且消耗最小的能量。
這個攝像頭安裝在一個可以旋轉 60 度的機械臂上,以每秒 1 到 5 幀的速度向智能手機傳輸視頻,允許觀看者捕獲高分辨率圖像、全景拍攝或跟蹤移動的對象,且消耗最小的能量。
整個系統重約 250 毫克,相當于撲克牌的十分之一,為了展示它的多功能性,研究人員將其安裝在活甲蟲和昆蟲大小的機器人上進行了實驗。
這是一種低功耗、低重量的無線攝像系統,它可以從活生生的昆蟲身上以第一人稱視角捕捉到發生的事情,也可以為小型機器人創造視覺。視覺對于溝通和導航來說是非常重要的,但在如此小的尺寸上做到這一點是極具挑戰性的。
研究團隊通過模仿蒼蠅的視覺系統,研發了一臺微型、超低功耗的黑白相機,它可以借助機械臂掃描整個視野。當團隊施加高電壓時,手臂會移動,使材料彎曲,并將攝像機移動到所需的位置。
通過移動相機的一個好處是,可以在不消耗大量電能的情況下獲得廣角的視角。可以跟蹤一個移動的物體,而不需要花費能量來移動整個機器人。與使用廣角鏡頭相比,這些圖像的分辨率更高,而且可以在更大的區域內分割出同樣數量的像素。研究人員將這個系統安裝在兩種不同類型的甲蟲背上——裝死甲蟲、和松形甲蟲。并確保甲蟲在攜帶系統時仍能正常移動。他們能夠自由地穿過碎石,爬上斜坡,甚至爬樹。
為了證明這套相機系統“人畜無害”,研究人員在實驗結束后,觀察到這些甲蟲還至少存活了一年時間。
此外,研究人員還在該套相機系統中增加了一個小型加速度計,以便能夠探測到甲蟲的移動,這樣就能讓相機只在甲蟲運動的這段時間里開機工作。
研究人員還利用他們的攝像系統,設計了世界上最小的具有無線視覺的電力自主機器人。這個昆蟲大小的機器人利用振動來移動,消耗的能量幾乎與低功耗藍牙無線電所需的能量相當。
昆蟲機器人運動時會使照相機抖動,從而產生扭曲的圖像。為了解決這個問題,設計讓機器人暫時停下來,拍張照片,然后繼續它的旅程。通過這種策略,該整套系統仍能以每秒 2 到 3 厘米的速度移動,這比任何其他利用振動移動的微型機器人都要快,而且電池的壽命約為 90 分鐘。
研究人員表示,該系統的應用可以從生物學到探索新環境,像甲蟲這樣的活蟲可以攜帶相機走動數小時甚至爬樹,由于遠遠超出了小型機器人的能力,因此開辟了使用帶有傳感器的昆蟲來監視農業、蟲害控制以及探索管道或其他密閉空間之類的可能性。
未來版本的相機也將需要更少的電力,并且不需要電池,比如可以是太陽能的。
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