Составной дизайн глаз может обеспечить недорогой способ дать роботам зрение как у насекомых

Схематическая иллюстрация и изображения камеры PHCE и интегрированных компонентов.Кредит: фанат Zhiyong

В своей статье, опубликованной в журнале Science Robotics, группа описывает вдохновение для дизайна и то, насколько хорошо это работало при тестировании в летающем роботе.

Большинство глаз робота основаны на стандартной концепции камеры-изображения фиксируются с использованием объектива, которая позволяет обрабатывать высокое разрешение.Но этот подход стоит дорого.По этой причине роботисты стремятся построить роботов с сложными глазами, аналогичные тем, которые встречаются у многих насекомых.

Составные глаза, как следует из названия, имеют несколько небольших линз, покрывающих полушарие - у насекомых изображения сшиваются в мозг, что позволяет увидеть насекомое.Делать то же самое с электронными глазами оказалось грозной задачей из -за проблемы прикрепления плоских линз на изогнутую поверхность.Команда в Гонконге преодолела эту проблему с совершенно другим подходом.

Чтобы создать свой сложный глаз, исследовательская группа начала с пластикового полушария с несколькими вырубками, просверленными через ее поверхность, чтобы вступить в свет.Затем они подключили каждое из отверстий перовскитной нанопроволокой, которая направляет свет на отдельный датчик света.Все датчики света были затем подключены к центральному процессору, который, как и глаз насекомых, объединяет изображения, чтобы сформировать единые изображения.

Исследователи утверждают, что дизайн обеспечивает недорогой электронный глаз для использования в определенных типах роботов.Они отмечают, что их дизайн имеет поле зрения 140 градусов;В сочетании с другим типом глаз, поле увеличивается до 220 градусов.

Чтобы проверить свой дизайн, команда установила пару сложных глаз на летающий дрон, который они использовали для отслеживания движений четвероногих ходячего робота.Они предполагают, что их дизайн, вероятно, будет наиболее подходящим для роботов, которые летают вместе как рой или, возможно, будут использоваться в автономных транспортных средствах.

Больше информации: Ю Чжоу и др., Ультравидный составный глаз с ультравидным полем с использованием гемисферического нанопроволочного массива для робота, научно-робототехника (2024).Doi: 10.1126/scirobotics.adi8666