Gli scienziati lo hanno fatto adesso ha collegato GoPro a una serie di animali diversi per motivi di ricerca, ma che dire dei membri più piccoli del regno animale? Ispirati dalla biologia dell’occhio di un insetto, i ricercatori dell’Università di Washington ha creato una fotocamera abbastanza piccola da poter essere indossata da alcuni insetti, del peso di soli 250 milligrammi (ovvero 0,009 once). Modellare la telecamera per insetti sulla base della visione degli insetti potrebbe aiutare a creare tecnologia per la robotica più piccola e allo stesso tempo aprire strade per la ricerca entomologica.
La ricerca, pubblicata oggi su Robotica scientifica, ha equipaggiato due tipi di coleotteri con uno zaino fotografico, quindi ha creato un robot in miniatura per indossare lo stesso sistema fotografico. Per realizzare una fotocamera che pesa solo la metà del peso che simili coleotteri sono in grado di trasportare, il team doveva andare ben oltre alle piccole fotocamere utilizzate negli smartphone, prendendo spunto dagli insetti loro stessi.
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Come spiega il coautore dello studio Sawyer Fuller, alcune mosche hanno un centro “ad alta risoluzione” e girano la testa quando hanno bisogno di vedere più in dettaglio. Il minuscolo zaino fotografico è dotato di un braccio meccanico che muove la fotocamera. Il design consente alla microcamera di catturare immagini con una risoluzione più elevata rispetto a un obiettivo grandangolare, con meno potenza.
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Conservare l'energia per mantenere una batteria pesante lontana dall'insetto ha richiesto molte altre modifiche, oltre al braccio mobile. La fotocamera invia il video a smartphone tramite Bluetooth, ma il video in bianco e nero viene registrato solo da uno a cinque fotogrammi al secondo. Un accelerometro attiva inoltre la fotocamera solo quando l'insetto si muove, estendendo la minuscola batteria da due ore a sei.
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I ricercatori hanno affermato che gli scarabei erano ancora in grado di muoversi liberamente, arrampicandosi sui lati degli alberi e navigando nella ghiaia, e vivevano per più di un anno dopo l’esperimento.
Sebbene un fotografo di insetti sia un'idea interessante, l'obiettivo del gruppo è utilizzare l'esperimento per creare robot più piccoli. Dopo aver equipaggiato con successo gli scarafaggi, il gruppo ha creato il più piccolo robot terrestre con visione wireless e autonomo, che utilizza la fotocamera per navigare. Il robot delle dimensioni di un insetto utilizza le vibrazioni per muoversi. Tuttavia, quelle vibrazioni si sono rivelate troppo difficili per la fotocamera e il robot ha dovuto programmarlo per smettere di muoversi prima di scattare una foto. Nonostante la necessità di fermarsi, il team afferma che il robot ispirato agli insetti è più veloce dei precedenti robot che utilizzavano le vibrazioni per muoversi.
Oltre al robot già risultato dell'esperimento, i ricercatori sperano che la fotocamera possa essere utilizzata per studiare e catturare gli insetti. "Questa è la prima volta che abbiamo una visuale in prima persona dal dorso di uno scarabeo mentre cammina", ha detto il co-autore principale Vikram Iyer. “Ci sono così tante domande che potresti esplorare, ad esempio come risponde lo scarabeo ai diversi stimoli che vede nell’ambiente? Ma gli insetti possono anche attraversare ambienti rocciosi, il che è davvero difficile da fare per i robot su questa scala. Quindi questo sistema può anche aiutarci permettendoci di vedere o raccogliere campioni da spazi difficili da navigare”.
Il gruppo prevede di rendere la ricerca di dominio pubblico per mitigare alcuni dei rischi per la privacy legati alla creazione di una piccola fotocamera che può andare quasi ovunque consentendo ulteriori ricerche. Iyer e Fuller sono stati affiancati dal co-autore principale Ali Najafi, dall'autore senior e professore associato Shyam Gollakota e dal coautore Johannes James. Una borsa di studio di Microsoft e la National Science Foundation hanno finanziato il progetto.
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