Pensiamo che una piccola fotocamera sia qualcosa all'interno di un telefono con fotocamera, ma i ricercatori dell'Università di Washington hanno portato la miniaturizzazione a un livello completamente nuovo e hanno creato una fotocamera così compatta da poter essere trasportata sul dorso di uno scarafaggio. Con un peso di soli 248 milligrammi - o poco meno di un quarto di grammo - è così piccolo e leggero che un coleottero Pinacate è in grado di trasportare la fotocamera come uno zaino e di muoversi e arrampicarsi sugli ostacoli in modo naturale.
Non pensare che questa "GoPro per coleotteri" sia un mostro 4K con frame rate elevato. L'obiettivo qui è mantenere le cose il più possibile piccole ed efficienti dal punto di vista energetico, quindi la qualità video è limitata alla risoluzione 160x120, metraggio monocromatico, a un massimo di cinque fotogrammi al secondo.
Ci sono alcuni trucchi, tuttavia, poiché la fotocamera può trasmettere in modalità wireless il suo feed video live tramite Bluetooth a uno smartphone fino a 120 metri di distanza. Inoltre, la telecamera è montata su un minuscolo braccio attuatore piezoelettrico che si piega quando viene applicata una tensione, dando alla telecamera la possibilità di eseguire una panoramica a sinistra ea destra fino a 60 gradi quando controllata a distanza dall'operatore dello smartphone.
Questo approccio consente alla fotocamera di acquisire un ampio campo visivo utilizzando un piccolo sensore a bassa energia. L'alternativa sarebbe quella di avere una telecamera grandangolare fissa, ma ciò avrebbe richiesto un sensore a risoluzione molto più elevata per mantenere lo stesso livello di dettaglio sull'intero campo visivo, aumentando così in modo significativo il consumo energetico.
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I ricercatori hanno tratto ispirazione dagli insetti stessi per montare la telecamera su un braccio mobile; in particolare, la loro visione semplificata ea basso consumo energetico. Gli insetti hanno un'acuità visiva elevata solo in regioni molto piccole della retina, il che significa che per tracciare con precisione gli oggetti in movimento devono muovere fisicamente la testa. Questo approccio è più efficiente dal punto di vista energetico in natura e anche per lo zaino della fotocamera dello scarabeo, che consente fino a 6 ore di autonomia con una batteria da soli 10 mAh, in parte grazie a un accelerometro a bordo che attiva l'acquisizione di immagini solo quando lo scarabeo è in movimento.
Una telecamera così minuscola controllata a distanza ha un ovvio fascino per essere in grado di catturare una vista del mondo dall'alto, permettendoci di comprendere meglio la natura e il pianeta. Ma ci sono altre possibilità intriganti nel campo della robotica su scala di insetti. I boffins dell'Università di Washington hanno anche costruito un minuscolo robot di 1,6 x 2 cm che può muoversi fino a 3,5 cm al secondo. Con il sistema di visione orientabile della camma del coleottero, il robot è stato in grado di tracciare gli oggetti consumando tra le 26 e le 84 volte meno energia rispetto allo spostamento dell'intero robot. Pensando al di fuori del laboratorio di ricerca, una robotica così piccola ed efficiente dal punto di vista energetico potrebbe rivelarsi inestimabile per ottenere l'accesso visivo a spazi difficili da raggiungere, come all'interno di macchinari complessi per aiutare a diagnosticare componenti difettosi dove un boroscopio convenzionale non può raggiungere.
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