Маленький датчик диаметром 1,5 мм позволяет роботам видеть на 180 градусов вокруг себя и бионическую способность распознавать запахи

Датчик размером всего 1,5 миллиметра, созданный по образу и подобию насекомых, сочетает в себе высокоскоростное 180-градусное зрение и химический массив, который помогает роботам ориентироваться в зонах стихийных бедствий.

Ученые из Китайской академии наук совершили прорыв в области машинного зрения. Они создали искусственный фасеточный глаз по образу и подобию плодовой мушки.

Это крошечное устройство позволяет роботам одновременно видеть и чувствовать запахи.

Оно может в корне изменить подход к навигации дронов в тесных и опасных пространствах.

Плодовая мушка обладает невероятными зрительными способностями. Ее глаза обрабатывают информацию гораздо быстрее, чем человеческие.

Кроме того, они обеспечивают широкий угол обзора. Большинство современных камер для дронов громоздкие и энергозатратные.

У таких традиционных датчиков часто отсутствует периферийное зрение. Это создает значительные слепые зоны для автономных машин.

Исследовательская группа использовала для решения этой проблемы метод точной печати.

Для создания структуры они применили двухфотонную полимеризацию с помощью фемтосекундного лазера.

Этот процесс позволил им разместить 1027 визуальных элементов на крошечном квадрате.

Размер всего сенсора составляет всего 1,5 миллиметра. Такая экстремальная миниатюризация необходима для следующего поколения микродронов.

Инженеры даже добавили между линзами крошечные волоски, называемые щетинками. Они имитируют настоящие биологические структуры, чтобы обеспечить четкость изображения.

Эти волоски предотвращают скопление влаги во влажной среде.

Они также защищают чувствительные линзы от пыли и мусора. Благодаря этому роботизированный глаз сохраняет работоспособность в самых разных погодных условиях.

Исследователи не ограничились зрением. Как сообщает TechXplore, команда добавила бионический «нос» с помощью напечатанного на струйном принтере химического массива.

Этот массив меняет цвет при обнаружении опасных газов.

Хотя настоящие мухи не чувствуют запахи глазами, эта гибридная конструкция эффективна. Она объединяет два жизненно важных органа чувств в одном легком устройстве.

Такая двойная функциональность снижает общую массу небольших роботов.

Команда протестировала эту «биоэлектрическую систему» на миниатюрном роботе.

Машина успешно распознавала движущиеся объекты и объезжала препятствия.

Большинству роботов приходится поворачивать голову, чтобы видеть, что происходит сбоку. Эта новая система обеспечивает обзор на 180 градусов.

Робот распознавал угрозы спереди и по бокам одновременно. Эта способность имитирует защитные инстинкты настоящего насекомого.

«Система bio-CE обеспечивает исключительно высокую чувствительность при обнаружении движущихся целей в широком диапазоне углов и предотвращении столкновений», — отметили исследователи.

Они продолжили объяснять, что устройство «демонстрирует большой потенциал для навигации беспилотных платформ и бионического искусственного интеллекта».

Нынешний прототип сталкивается с некоторыми техническими трудностями. Из-за небольшого размера разрешение изображения ниже.

Изогнутые линзы также приводят к небольшому искажению изображения. Для устранения этого искажения требуется сложное программное обеспечение.

Кроме того, химический датчик «запаха» реагирует медленнее, чем визуальные компоненты. Исследователи стремятся сократить этот разрыв в скорости реакции.

Инженеры планируют доработать эти детали в будущих версиях. На очереди — распознавание объектов в высоком разрешении и ускорение химических реакций.

Когда эти «глаза» будут доведены до совершенства, они навсегда изменят работу служб экстренного реагирования.

Небольшие дроны, оснащенные этими датчиками, смогут проникать в разрушенные здания. Они будут пробираться сквозь завалы в поисках выживших.

Они также могут обнаруживать невидимые утечки химических веществ в зонах стихийных бедствий.

Эта технология, вдохновленная природой, может спасти жизни, проникая туда, куда не могут попасть люди.

Это крошечное изобретение — гигантский шаг вперед в развитии автономного машинного интеллекта.