Жуки і мікророботи отримали поворотну Bluetooth-камеру

Американські інженери розробили носиму камеру для жуків. Її маса становить менше чверті грама без урахування акумулятора: таке навантаження не заважає жуку рухатися і балансувати. Камера може міняти ракурс, повертаючись по горизонталі, знімати монохромне відео з частотою до п'яти кадрів на секунду і в реальному часі передавати його на смартфон по Bluetooth, розповідають автори статті в.

Інженери багато років працюють над створенням автономних мініатюрних роботів: наприклад, Rolls-Royce спонсорує створення мікророботів для діагностики двигунів зсередини без їх розбору, а американське агентство DARPA планує отримати технології створення таких роботів, мабуть, для розвідки. Проміжні успіхи в цій галузі вже є, але поки навіть найдосконаліші мікророботи відстають за ефективністю від комах, які еволюційно розвивали і оптимізували свої органи протягом сотень мільйонів років. Тому паралельно з розробкою роботів інженери також займаються створенням гібридів: комах, оснащених електронікою, що дозволяє збирати дані або навіть керувати рухом тварини.

Інженери з Вашингтонського університету під керівництвом Шиамната Голлакота (Shyamnath Gollakota) і Вікрама Айєра (Vikram Iyer) створили невелику рухливу і бездротову камеру, яку можна використовувати як на комах, так і в складі мікророботів: обидва застосування автори показали на практиці.

Додаток камери влаштовано досить просто: у ньому є літій-полімерний акумулятор, плата з мікроконтролером, акселерометром і Bluetooth-приймальником, ще одна плата з підвищувальним перетворювачем і рухомий блок камери. Для того, щоб камера могла рухатися, вона закріплена на п'єзоелектричному актуаторі. При подачі напруги з плати він згинається в одну або іншу сторону, а камера через просту механічну передачу нахиляється в зворотному напрямку. Це дозволяє змінювати напрямок камери на 30 градусів в кожну сторону.

Загальна маса системи становить 248 міліграмів без акумулятора, який автори не враховували в розрахунках. Судячи з даних виробника використаної моделі акумулятора, його маса становить приблизно 450 міліграмів.

Автори випробували камеру, закріпивши весь блок на жуках-чорнотілках двох видів: і. Вони випустили жуків біля лабораторії і збирали дані з них по Bluetooth. Система була запрограмована так, що зйомка починалася тільки коли акселерометр виявляв помітний рух. Камера знімала монохромні кадри з роздільною здатністю 160 на 120 пікселів з частотою від одного до п'яти кадрів на секунду. Експерименти показали, що акумулятор дозволяє системі працювати від двох до шести годин.

Крім того, інженери зібрали з цією камерою триногого робота, що пересувається завдяки вібромоторам, як кілоботи. Загальна такого робота становить 2,8 грама.

Нещодавно одні з лідерів у розробці мікророботів - група інженерів з Гарвардського університету - створили зменшену версію чотирилапого роботаракану HAMR. Він має масу 320 міліграмів без урахування акумулятора, але його корисне навантаження дозволяє додати йому ще 3,5 грама компонентів, у тому числі акумулятор з усіх супутньою електронікою. Експерименти показали, що він здатний пересуватися зі швидкістю до 14 довжин тіла в секунду.