Les scientifiques ont maintenant attaché des GoPros à un certain nombre d’animaux différents pour le bien de la recherche – mais qu’en est-il des plus petits membres du règne animal? Inspirés par la biologie de l’œil d’un insecte, des chercheurs de l’Université de Washington créé un appareil photo suffisamment petit pour que certains bugs puissent le porter, pesant seulement 250 milligrammes (soit 0,009 once). Modéliser la caméra anti-insectes d'après la vision des insectes pourrait à la fois aider à créer une technologie pour une robotique plus petite tout en ouvrant des voies à la recherche en entomologie.
La recherche, publiée aujourd'hui dans Robotique scientifique, a équipé deux types de coléoptères d'un sac à dos avec appareil photo, puis a créé un robot miniature pour porter le même système de caméra. Pour fabriquer un appareil photo qui pèse seulement la moitié du poids que les coléoptères similaires sont capables de transporter, l'équipe il a fallu aller bien au-delà des petites caméras utilisées dans les smartphones, en s'inspirant des bugs eux-mêmes.
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Comme l’explique Sawyer Fuller, co-auteur de l’étude, certaines mouches ont un centre « haute résolution » et tournent la tête lorsqu’elles ont besoin de voir plus en détail. Le petit sac à dos pour appareil photo est équipé d'un bras mécanique qui déplace l'appareil photo. La conception permet à la caméra anti-insectes de capturer des images de résolution plus élevée qu’un objectif grand angle, avec moins de puissance.
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Économiser de l'énergie pour garder une batterie lourde à l'écart du bug a nécessité plusieurs autres changements, en plus du bras mobile. La caméra envoie la vidéo à un téléphone intelligent via Bluetooth, mais la vidéo en noir et blanc n'est enregistrée qu'à raison d'une à cinq images par seconde. Un accéléromètre ne déclenche également la caméra que lorsque le bug est en mouvement, prolongeant ainsi l'autonomie de la petite batterie de deux heures à six.
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Les chercheurs ont déclaré que les coléoptères étaient toujours capables de se déplacer librement, notamment de grimper sur les flancs des arbres et de naviguer dans le gravier, et qu'ils ont vécu plus d'un an après l'expérience.
Bien qu’un photographe d’insectes soit une bonne idée, l’objectif du groupe est d’utiliser l’expérience pour créer des robots plus petits. Après avoir équipé avec succès les coléoptères, le groupe a créé le plus petit robot terrestre à vision sans fil et autonome en utilisant la caméra pour naviguer. Le robot de la taille d'un insecte utilise les vibrations pour se déplacer. Ces vibrations se sont toutefois révélées trop difficiles pour l'appareil photo, et le robot a dû être programmé pour s'arrêter de bouger avant de prendre une photo. Malgré la nécessité de s'arrêter, l'équipe affirme que le robot inspiré des bugs est plus rapide que les robots antérieurs qui utilisaient les vibrations pour se déplacer.
Outre le robot déjà issu de l'expérience, les chercheurs espèrent que la caméra pourra être utilisée pour étudier et capturer des insectes. "C'est la première fois que nous avons une vue à la première personne depuis le dos d'un scarabée alors qu'il se promène", a déclaré le co-auteur principal Vikram Iyer. « Il y a tellement de questions que vous pourriez explorer, comme par exemple comment le coléoptère réagit-il aux différents stimuli qu'il voit dans l'environnement? Mais les insectes peuvent également traverser des environnements rocheux, ce qui est très difficile à réaliser pour les robots à cette échelle. Ce système peut donc également nous aider en nous permettant de voir ou de collecter des échantillons dans des espaces difficiles à naviguer.
Le groupe prévoit de rendre la recherche accessible au public afin d'atténuer certains des risques liés à la vie privée liés à la création d'une petite caméra pouvant aller presque partout en permettant des recherches supplémentaires. Iyer et Fuller ont été rejoints par les co-auteurs principaux Ali Najafi, l'auteur principal et professeur agrégé Shyam Gollakota et le co-auteur Johannes James. Une bourse Microsoft et la National Science Foundation ont financé le projet.
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