Мы думаем, что небольшая камера - это что-то внутри телефона с камерой, но исследователи из Вашингтонского университета подняли миниатюризацию на совершенно новый уровень и создали камеру, настолько компактную, что ее можно носить на спине жука. При весе всего 248 миллиграммов - или чуть менее четверти грамма - он настолько мал и легок, что жук Pinacate может носить камеру как рюкзак и при этом двигаться и преодолевать препятствия естественным образом.
Не думайте, что эта «GoPro для жуков» - это какой-то монстр 4K с высокой частотой кадров. Основное внимание здесь уделяется минимальному размеру и энергоэффективности, поэтому качество видео ограничено разрешением 160x120, монохромные кадры, максимум пять кадров в секунду.
Однако есть несколько хитрых приемов, поскольку камера может передавать видео в реальном времени по беспроводной сети через Bluetooth на смартфон на расстоянии до 120 метров. Более того, камера установлена на крошечном рычаге пьезоэлектрического исполнительного механизма, который изгибается при приложении к нему напряжения, что дает камере возможность панорамировать влево и вправо на угол до 60 градусов при дистанционном управлении оператором смартфона.
Такой подход позволяет камере захватывать широкое поле зрения с помощью небольшого датчика с низким энергопотреблением. Альтернативой может быть фиксированная широкоугольная камера, но для этого потребовался бы датчик с гораздо более высоким разрешением, чтобы поддерживать тот же уровень детализации по всему полю зрения, что значительно увеличивает энергопотребление.
• Смотрите также Самая маленькая камера в мире размером с песчинку
Вдохновением для установки камеры на подвижной руке исследователи воспользовались сами насекомые; в частности, их упрощенное зрение с низким уровнем энергии. У насекомых высокая острота зрения только в очень маленьких областях сетчатки, а это означает, что для точного отслеживания движущихся объектов они должны физически двигать головой. Этот подход является более энергоэффективным по своей природе, а также для рюкзака с камерой жука, позволяя до 6 часов работы от всего лишь 10 мАч батареи, отчасти благодаря встроенному акселерометру, который запускает захват изображения только тогда, когда жук находится в движении.
Такая крохотная камера с дистанционным управлением имеет очевидную привлекательность тем, что может запечатлеть мир глазами жука, что позволяет нам лучше понять природу и планету. Но есть и другие интересные возможности в области робототехники в масштабе насекомых. Ученые из Вашингтонского университета также построили крошечного робота размером 1,6x2 см, который может двигаться со скоростью до 3,5 см в секунду. Благодаря управляемой системе обзора кулачка жука робот мог отслеживать объекты, потребляя от 26 до 84 раз меньше энергии, чем при перемещении всего робота. Если мыслить вне исследовательской лаборатории, такая крошечная энергоэффективная робототехника может оказаться неоценимой для получения визуального доступа к труднодоступным местам, например, внутри сложного оборудования, чтобы помочь диагностировать неисправные компоненты, недоступные обычному бороскопу.
Лучший рюкзак для камеры
Лучшие макрообъективы
Лучшие микроскопы, которые можно купить
Лучшие бороскопы и инспекционные камеры