นักวิจัยเพิ่งสร้าง Action Cam ขนาด Bug สำหรับวิทยาศาสตร์

นักวิทยาศาสตร์ได้ในขณะนี้ ติด GoPros ไว้กับสัตว์หลายชนิด เพื่อการวิจัย - แล้วสมาชิกที่เล็กที่สุดของอาณาจักรสัตว์ล่ะ? นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันได้รับแรงบันดาลใจจากชีววิทยาของตาแมลง สร้างกล้องที่เล็กพอที่จะใส่แมลงได้โดยมีน้ำหนักเพียง 250 มิลลิกรัม (นั่นคือ .009 ออนซ์) การสร้างแบบจำลองกล้องแมลงหลังจากการมองเห็นของแมลงสามารถช่วยสร้างเทคโนโลยีสำหรับหุ่นยนต์ขนาดเล็ก ขณะเดียวกันก็เปิดช่องทางสำหรับการวิจัยกีฏวิทยา

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวันนี้ที่ วิทยาการหุ่นยนต์, ติดตั้งด้วงสองประเภทด้วยกระเป๋าเป้สะพายหลังกล้อง ตามด้วยการสร้างหุ่นยนต์จิ๋วเพื่อสวมระบบกล้องเดียวกัน ทีมงานทราบว่าเพื่อสร้างกล้องที่มีน้ำหนักเพียงครึ่งหนึ่งของน้ำหนักที่คล้ายกันก็สามารถพกพาไปได้ ต้องก้าวไปไกลกว่ากล้องขนาดเล็กที่ใช้ในสมาร์ทโฟน โดยได้รับแรงบันดาลใจจากจุดบกพร่อง ตัวพวกเขาเอง.

ตามที่ผู้เขียนร่วมการศึกษา Sawyer Fuller อธิบายว่า แมลงวันบางชนิดมีจุดศูนย์กลาง "ความละเอียดสูง" และหันศีรษะเมื่อต้องการดูรายละเอียดเพิ่มเติม กระเป๋าเป้สะพายหลังกล้องขนาดเล็กมีแขนกลสำหรับเคลื่อนย้ายกล้อง การออกแบบนี้ช่วยให้กล้องแมลงสามารถจับภาพที่มีความละเอียดสูงกว่าเลนส์มุมกว้างได้โดยใช้พลังงานน้อยกว่า

การอนุรักษ์พลังงานเพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ที่มีน้ำหนักมากหลุดจากจุดบกพร่อง จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ อีกหลายประการ นอกเหนือจากแขนที่ขยับได้ กล้องจะส่งวิดีโอไปที่ สมาร์ทโฟน ผ่านบลูทูธ แต่วิดีโอขาวดำจะถูกบันทึกที่หนึ่งถึงห้าเฟรมต่อวินาทีเท่านั้น นอกจากนี้ มาตรวัดความเร่งยังจะสั่งงานกล้องเมื่อแมลงเคลื่อนที่เท่านั้น ซึ่งจะช่วยขยายแบตเตอรี่ขนาดเล็กจากรันไทม์สองชั่วโมงเป็นหกชั่วโมง

นักวิจัยกล่าวว่าแมลงเต่าทองยังคงสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ รวมถึงการปีนขึ้นไปตามต้นไม้และเดินบนกรวด และมีชีวิตอยู่ได้นานกว่าหนึ่งปีหลังการทดลอง

แม้ว่าช่างภาพแมลงจะเป็นแนวคิดที่ยอดเยี่ยม แต่เป้าหมายของกลุ่มคือการใช้การทดลองนี้เพื่อสร้างหุ่นยนต์ที่มีขนาดเล็กลง หลังจากประสบความสำเร็จในการติดตั้งแมลงเต่าทอง กลุ่มนี้ได้สร้างหุ่นยนต์อัตโนมัติขับเคลื่อนด้วยการมองเห็นแบบไร้สายบนบกที่เล็กที่สุดโดยใช้กล้องเพื่อนำทาง หุ่นยนต์ขนาดแมลงใช้การสั่นสะเทือนเพื่อเคลื่อนที่ อย่างไรก็ตาม การสั่นสะเทือนเหล่านั้นยากเกินไปสำหรับกล้อง และหุ่นยนต์ต้องตั้งโปรแกรมให้หยุดเคลื่อนไหวก่อนที่จะถ่ายภาพ แม้ว่าจำเป็นต้องหยุด แต่ทีมงานกล่าวว่าบอทที่ได้รับแรงบันดาลใจจากแมลงนั้นเร็วกว่าหุ่นยนต์รุ่นก่อนๆ ที่ใช้การสั่นสะเทือนในการเคลื่อนที่

นอกจากหุ่นยนต์ที่เป็นผลจากการทดลองแล้ว นักวิจัยหวังว่ากล้องจะสามารถนำมาใช้ศึกษาแมลงและจับแมลงได้ “นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้เห็นมุมมองบุคคลที่หนึ่งจากด้านหลังของด้วงในขณะที่มันเดินไปรอบๆ” Vikram Iyer ผู้เขียนร่วมกล่าว “มีคำถามมากมายที่คุณสามารถสำรวจได้ เช่น แมลงเต่าทองตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆ ที่มันเห็นในสภาพแวดล้อมอย่างไร แต่แมลงยังสามารถเคลื่อนที่ผ่านสภาพแวดล้อมที่เป็นหินได้ ซึ่งเป็นเรื่องท้าทายสำหรับหุ่นยนต์ในระดับนี้ ดังนั้นระบบนี้ยังช่วยเราได้ด้วยการให้เราดูหรือเก็บตัวอย่างจากพื้นที่ที่ยากต่อการนำทาง”

กลุ่มวางแผนที่จะนำการวิจัยนี้เป็นสาธารณสมบัติเพื่อลดความเสี่ยงด้านความเป็นส่วนตัวที่เกี่ยวข้องกับการสร้างกล้องขนาดเล็กที่สามารถไปได้ทุกที่โดยอนุญาตให้มีการวิจัยเพิ่มเติม Iyer และ Fuller เข้าร่วมโดย Ali Najafi ผู้เขียนร่วม, ผู้เขียนอาวุโสและรองศาสตราจารย์ Shyam Gollakota และ Johannes James ผู้เขียนร่วม ความร่วมมือของ Microsoft และมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติให้ทุนสนับสนุนโครงการนี้

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• นักวิจัยสร้างแพลตฟอร์มไร้สายที่บินได้โดยใช้ผึ้งบัมเบิลบี

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร