Жуки-операторы снимают видео со своей перспективы

Ученые из Вашингтонского университета разработали беспроводную камеру — настолько миниатюрную, что ее можно закрепить на спине насекомого. Разработку опубликовали в журнале Science Robotics. Как сообщил один из авторов статьи Викрам Айер (Vikram Iyer), на разработку ушло почти два года — команда работала над исследованием с осени 2018-го.

Исследователи создали камеру, которая может поместиться на спине жука. Изображение: Mark Stone/University of Washington

Устройство весит всего 248 мг, может поворачиваться на 60° и передает на смартфон потоковое черно-белое видео с помощью Bluetooth на расстоянии до 120 метров. Ученые использовали крошечный монохромный модуль со сверхнизким энергопотреблением. Его вращает механическая рука, имитируя таким образом то, что видит насекомое вокруг себя. В настоящее время для этого требуются батарейки, но исследователи планируют создать версию, которая будет использовать другие формы энергии.

«Одно из преимуществ вращения камеры — это возможность получить панорамную картинку, не затрачивая на это большое количество энергии», — поясняет Айер.

Ученые выбрали жуков в качестве испытуемых, поскольку они довольно выносливые, чтобы нести камеры, а кроме того с ними легко обращаться, потому что они не жалят и не кусаются. В частности, команда использовала два вида жуков-чернотелок: Eleodes nigrina и Asbolus laevis. По словам Айера, в будущем ученые могут применить камеры и на других видах насекомых — мотыльках или пауках. В данный момент эта возможность изучается.

Исследователи создали камеру, которая может поместиться на спине жука. Изображение: Mark Stone/University of Washington

Конечно, камера для насекомых была создана не ради развлечения. В исследовании говорится, что маломощная и легкая беспроводная система камеры может от первого лица запечатлеть происходящее с реального живого насекомого или имитировать зрение для маленьких роботов.

«Да, это звучит, как отрывок научно-фантастического фильма, но эта небольшая беспроводная визуальная система — важный шаг к миниатюризации роботов», — считает Айер.

Несмотря на то, что камеры в смартфонах намного меньше, чем камеры, установленные исследователями на спину насекомых, они не являются беспроводными в том смысле, что подключены к более крупному оборудованию, у которого довольно большие батареи и процессоры. Тогда как в создании этой миниатюрной камеры ученым удалось добиться полностью автономной системы.

Успехи в миниатюризации беспроводных камер могут иметь огромные преимущества для будущего робототехники.

Исследователь осторожно устанавливает камеру на жука. Изображение: Mark Stone/University of Washington

«Зрение очень важно для всех видов больших роботизированных систем, например, камер на дронах и автономных автомобилях. Когда мы начинаем говорить о действительно маленьких роботах, размером с монету, оказывается, что беспроводное зрение в них довольно сложно реализовать из-за требований к мощности и весу», — говорит ученый.

Маленькие роботы со способностью видеть будут полезны для широкого спектра задач, например, исследования любых узких замкнутых пространств. Также ученые предполагают, что камеры, установленные на живых насекомых, могут иметь преимущества в реальном мире. Поскольку насекомые могут ходить часами, в отличие от созданных человеком роботов, это дает возможность использовать их для сбора данных в таких местах, как умные фермы.