Ερευνητές παρουσίασαν κάμερα που μπορεί να τοποθετηθεί σε έντομα και στριμάρει εικόνα σε smartphone!
Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον δημιούργησαν μία μικροσκοπική κάμερα που μπορεί να μπει πάνω σε έντομα και συγκεκριμένα πάνω σε σκαθάρια.
Το σύστημα που έχει το όνομα a GoPro for beetles έχει βάρος μόλις 1/4 του γραμμαρίου και διαθέτει μία κάμερα με μονοχρωματικό αισθητήρα, ο οποίος καταγράφει ασπρόμαυρη εικόνα.
H κάμερα στριμάρει την εικόνα/βίντεο με 1 εως 5 καρέ το δευτερόλεπτο σε smartphones, μέσω Bluetooth, από απόσταση μέχρι 120 μέτρα.
Ακόμα το σύστημα διαθέτει ένα επιταχυνσιόμετρο το οποίο διασφαλίζει ότι η a GoPro for beetles πραγματοποιεί εγγραφή μόνο όταν το έντομο κινείται, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας και προσφέροντας αυτονομία έως έξι ώρες, σε σχέση με τις δύο ώρες που θα ήταν η αυτονομία με συνεχή εγγραφή.
Έχουμε δημιουργήσει ένα ασύρματο σύστημα κάμερας χαμηλής ισχύος, χαμηλού βάρους που μπορεί να συλλάβει μια πρώτη εικόνα του τι συμβαίνει μέσα από τα μάτια ενός πραγματικού ζωντανού εντόμου ή να δημιουργήσουμε όραση για μικρά ρομπότ. Η όραση είναι τόσο σημαντική για την επικοινωνία και για πλοήγηση, αλλά είναι εξαιρετικά δύσκολο να την κάνουμε σε τόσο μικρή κλίμακα. Ως αποτέλεσμα, πριν από τη δουλειά μας, η ασύρματη όραση δεν ήταν δυνατή για μικρά ρομπότ ή έντομα.
δήλωσε ο Shyam Gollakota, αναπληρωτής καθηγητής UW στο Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering. «
Παρόμοια με τις κάμερες, η όραση στα ζώα απαιτεί πολλή ενέργεια. Είναι λιγότερο σημαντικό σε μεγαλύτερα πλάσματα όπως οι άνθρωποι, αλλά οι μύγες χρησιμοποιούν το 10 έως 20% της ενέργειας τους για να τροφοδοτήσουν τον εγκέφαλό τους, το μεγαλύτερο μέρος του οποίου αφιερώνεται στην οπτική επεξεργασία. Για να μειώσουν το κόστος, ορισμένες μύγες έχουν μια μικρή περιοχή υψηλής ανάλυσης στα σύνθετα μάτια τους. Γυρίζουν τα κεφάλια τους για να κατευθύνουν εκεί που θέλουν να δουν με επιπλέον σαφήνεια, όπως για να κυνηγήσουν ένα θήραμα ή για έναν σύντροφο. Αυτό εξοικονομεί ενέργεια από το να έχουν υψηλή ανάλυση σε ολόκληρο το οπτικό πεδίο τους.
δήλωσε ο Sawyer Fuller, βοηθός καθηγητής του UW
Για να μιμηθούν την όραση ενός ζώου, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια μικροσκοπική, ασπρόμαυρη κάμερα εξαιρετικά χαμηλής ισχύος που μπορεί να καταγράψει σε ένα οπτικό πεδίο με τη βοήθεια ενός μηχανικού βραχίονα. Ο βραχίονας κινείται όταν η ομάδα εφαρμόζει υψηλή τάση, γεγονός που κάνει το υλικό να λυγίζει και να μετακινεί την κάμερα στην επιθυμητή θέση. Εκτός αν η ομάδα ασκήσει περισσότερη δύναμη, ο βραχίονας παραμένει σε αυτήν τη γωνία για περίπου ένα λεπτό πριν χαλαρώσει πίσω στην αρχική του θέση. Αυτό είναι παρόμοιο με το πώς οι άνθρωποι μπορούν να κρατήσουν το κεφάλι τους στραμμένο προς μία κατεύθυνση για μικρό χρονικό διάστημα προτού επιστρέψουν σε μια πιο ουδέτερη θέση.
Ένα πλεονέκτημα της μετακίνησης της κάμερας είναι ότι μπορείτε να δείτε ευρυγώνια εικόνα του τι συμβαίνει χωρίς να καταναλώσετε τεράστια ποσότητα ενέργειας. Μπορούμε να παρακολουθήσουμε ένα κινούμενο αντικείμενο χωρίς να χρειαστεί να ξοδέψουμε την ενέργεια για να μετακινήσουμε ένα ολόκληρο ρομπότ. Αυτές οι εικόνες είναι επίσης σε υψηλότερη ανάλυση από ό, τι αν χρησιμοποιούσαμε έναν ευρυγώνιο φακό, ο οποίος θα δημιουργούσε μια εικόνα με τον ίδιο αριθμό εικονοστοιχείων χωρισμένη σε μια πολύ μεγαλύτερη περιοχή.
δήλωσε ο Vikram Iyer, φοιτητής διδακτορικού
Το σύστημα δοκιμάστηκε σε ζωντανά σκαθάρια δύο ειδών τα οποία είναι γνωστό ότι μεταφέρουν βάρος μεγαλύτερο του μισού γραμμαρίου. Τα σκαθάρια έζησαν για τουλάχιστον ένα χρόνο μετά το πέρας του πειράματος.
Επιπλέον οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το σύστημα για να σχεδιάσουν το μικρότερο επίγειο, αυτόνομο ρομπότ στον κόσμο με ασύρματη όραση. Αυτό το ρομπότ μεγέθους εντόμου χρησιμοποιεί δονήσεις για να κινείται και καταναλώνει σχεδόν την ίδια ισχύ με τα ραδιόφωνα Bluetooth χαμηλής ισχύος. Η ομάδα διαπίστωσε, ωστόσο, ότι οι δονήσεις έκαναν την κάμερα να παράγει παραμορφωμένες εικόνες. Οι ερευνητές έλυσαν αυτό το πρόβλημα κάνοντας το ρομπότ να σταματάει στιγμιαία, για να τραβήξει μια φωτογραφία και μετά να συνεχίσει το ταξίδι του. Με αυτήν τη στρατηγική, το σύστημα ήταν σε θέση να κινηθεί περίπου 2 έως 3 εκατοστά ανά δευτερόλεπτο – ταχύτερα από οποιοδήποτε άλλο μικρό ρομπότ που χρησιμοποιεί δονήσεις για να μετακινηθεί – και είχε διάρκεια ζωής μπαταρίας, περίπου 90 λεπτά.
Ενώ η ομάδα είναι ενθουσιασμένη για τις δυνατότητες για ελαφρές και χαμηλής ισχύος κινητές κάμερες, οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι αυτή η τεχνολογία θέτει σε κίνδυνο την ιδιωτικότητα.
Ως ερευνητές πιστεύουμε ακράδαντα ότι είναι πραγματικά σημαντικό να διαθέσουμε τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσίως, έτσι ώστε οι άνθρωποι να γνωρίζουν τους κινδύνους και έτσι να μπορούν να αρχίσουν να βρίσκουν λύσεις για την αντιμετώπισή τους»
δήλωσε ο Gollakota
Οι εφαρμογές του νέου συστήματος θα μπορούσαν να κυμαίνονται από τη βιολογία έως την εξερεύνηση νέων περιβαλλόντων, ανέφεραν οι ερευνητές. Η ομάδα ελπίζει ότι οι μελλοντικές εκδόσεις της κάμερας θα απαιτούν ακόμη λιγότερη ισχύ και θα είναι χωρίς μπαταρία, λειτουργώντας ενδεχομένως με ηλιακή ενέργεια.
