طراحی سیستم بینایی منحصر به فرد با الهام از خرچنگ! - موسیقی آتش

به گزارش موسیقی آتش، تیمی از محققین مؤسسه علوم پایه کره جنوبی، دانشگاه ملی سئول، موسسه علوم گوانجو، موسسه فناوری ماساچوست و دانشگاه تگزاس به تازگی توانسته اند سیستم بینایی جدیدی با الهام از چشم خرچنگ ایجاد نمایند.

به گزارش موسیقی آتش، این سیستم بینایی که هم در آب و هم در روی زمین بخوبی کار می نماید، به ربات ها دید پانوراما 360 درجه از محیط اطراف می دهد. ربات ها با استفاده از این سیستم قادر خواهند بود موانع را شناسایی نموده و به خوبی در محیط حرکت نمایند.

یانگ مین سانگ یکی از محققان این مطالعه می گوید: کار های قبلی و بعضی تحقیقات گروه ما، بر روی دوربین های میدان دید گسترده (FoV) همواره کمتر از 180 درجه بود که برای دید پانورامای کامل کافی نبود. ما می خواستیم یک دوربین با زاویه دید 360 درجه بسازیم که بتواند هم در هوا و هم در آب تصویربرداری کند. این سیستم بینایی مصنوعی از چشمان خرچنگ های کمانچه زن الهام می گیرد. این گونه منحصر به فرد می تواند بدون احتیاج به حرکت دادن چشم و بدن خود، دید کاملی از محیط اطراف به دست آورد.

سانگ و همکارانش برای تکثیر مصنوعی چشم های خرچنگ کمانچه زن از یک لنز دوربین تخت استفاده نموده اند. سانگ شرح می دهد: اگر از یک لنز معمولی منحنی برای تصویربرداری استفاده کنیم، نقطه کانونی آن با فرو بردن لنز در آب تغییر می نماید. از سوی دیگر، اگر از عدسی با سطح صاف استفاده کنیم، با توجه به شرایط محیطی می توانیم تصاویر واضحی مشاهده کنیم. چشمان خرچنگ کمانچه بازی که در منطقه ها جزر و مدی زندگی می نماید، از عدسی با سطح صاف استفاده می نماید. ما از این خرچنگ تقلید نموده ایم.

محققان برای ایجاد این سیستم بینایی، مجموعه ای از میکرولنز های مسطح با ضریب شکست درجه بندی شده را به همراه مجموعه ای از فتودیود های سیلیکونی شانه ای شکل انعطاف پذیر بر روی یک ساختار کروی قرار دادند. این میکرولنز ها می توانند فاصله کانونی خود را بدون توجه به تغییرات ضریب شکست خارجی بین هوا و آب حفظ نمایند. سانگ می گوید: این اولین سیستم دید پانورامای آبی خاکی در دنیا است. سیستم بینایی ما می تواند راه را برای دوربین های همه جهته 360 درجه در واقعیت مجازی، واقعیت افزوده و دید همه جانبه برای وسایل نقلیه خودران هموار کند.

سانگ و همکارانش سیستم خود را در محیط های زمینی و آبی مختلفی مورد آزمایش قرار دادند و به نتایج امیدوار نماینده ای نیز دست پیدا کردند. آن ها می گویند به زودی می توان این سیستم را بر روی چندین ربات مختلف هیبریدی و آبی خاکی آزمایش و اجرا کرد. سانگ می گوید: ما قصد داریم در مطالعات بعدی مهندسی بیشتری برای دستیابی به وضوح بالاتر و تصویربرداری برتر انجام دهیم. ما بعلاوه علاقمند به توسعه دوربین های جدیدی با ویژگی های تصویربرداری منحصر به فرد با الهام از چشمان حیوانات هستیم.

منبع: techxplore