Dzięki tej miniaturowej kamerze wiemy, jak chrząszcze widzą świat?!

Naukowcom udało się umieścić małe bezprzewodowe kamery w stylu GoPro na plecach chrząszczy, a to toruję drogę miniaturowym robotom!

Plecak z kamerą dla chrząszczy

Po stworzeniu maleńkich plecaków z czujnikami dla pszczół naukowcy z University of Washington zbudowali bardziej zaawansowany model dla chrząszczy. Urządzenia nazwane „GoPro dla chrząszczy” to zautomatyzowane plecaki wyposażone w niewielką, sterowalną kamerę, która może przesyłać strumieniowo wideo z prędkością od 1 do 5 klatek/s i obracać się o 60 stopni. Robotyczne ramię symuluje odwracanie głowy przez owady. Oprócz uzyskania interesującego spojrzenia na świat z perspektywy owadów, urządzenia te mogą rozwinąć przyszłe badania biologiczne i pozwolić nam „badać nowe środowiska”.

Plecak został zaprojektowany do noszenia kamerek przez dwa gatunki: Asbolus verrucosus (znanego również jako pustynny chrząszcz żelazny lub chrząszcz pozorny )oraz dla chrząszcza Pinakate (znanego również jako chrząszcz śmierdzący, ciemny chrząszcz z rodzaju Eleodes). Oba gatunki mogą przenosić na swoich plecach ładunki ważące do 0,5 grama na raz. W związku z tym stworzona kamera waży zaledwie ćwierć grama, aby nie zaszkodzić owadowi.

Aby osiągnąć swój cel, zespół wziął lekcję ze świata owadów, który próbują zbadać.


Muchy zużywają od 10 do 20 procent swojej energii spoczynkowej tylko po to, aby zasilać swoje mózgi, z czego większość jest przeznaczona na przetwarzanie wizualne – powiedział współautor badania, Sawyer Fuller. Aby pomóc obniżyć koszty, niektóre muchy mają mały obszar złożonych oczu o wysokiej rozdzielczości. Odwracają głowy, aby sterować, gdzie chcą widzieć z większą wyrazistością, na przykład w celu ścigania ofiary lub partnera. Oszczędza kontrolowanie wysokiej rozdzielczości w ich całym polu widzenia.

W podobny sposób kamera w plecaku wykorzystuje czarno-białą kamerę o bardzo niskim poborze mocy, która umożliwia obrót do 60 stopni za pomocą mechanicznego ramienia. Ramię wygina się po przyłożeniu napięcia i może pozostać w nowej pozycji przez około minutę, zanim powróci do swojego pierwotnego miejsca. To z kolei zapewnia szerokokątny obraz tego, co się dzieje, bez zużywania ogromnej ilości energii – powiedział współautor publikacji Vikram Iyer. Ponadto akcelerometr zapewnia, że ​​rejestruje tylko ruch chrząszczy, pozwalając mu działać do sześciu godzin po naładowaniu.

Kamera GoPro dla chrząszczy

Naukowcy wykorzystali również tę technologię do opracowania tak zwanego „najmniejszego na świecie” naziemnego, autonomicznego robota z bezprzewodowym widzeniem. Wykorzystuje wibracje do poruszania się i zużywa mniej więcej tyle samo energii co radio Bluetooth o małej mocy. Aby uniknąć potrząsania aparatem, zaprojektowali robota tak, aby zatrzymywał się przed zrobieniem zdjęcia.

Zespół zapewnił, że owady nie ucierpiały podczas badań i żyły przez „co najmniej cały rok” po ich zakończeniu. Teraz mają nadzieję, że wykorzystają plecak, aby dowiedzieć się o nich więcej.

Jest tak wiele pytań, które można zbadać, na przykład jak chrząszcz reaguje na różne bodźce, które widzi w środowisku? – powiedział Iyer. Ale owady mogą również przemierzać skaliste środowiska, co jest naprawdę trudne dla robotów tej skali. Więc ten system może nam również pomóc zobaczyć lub zebrać próbki z trudnych w nawigacji przestrzeni .

źródło: University of Washington | Engadget | Science Robotics