فهرست مطالب
پژوهشگران «آکادمی علوم چین» با ساخت یک چشم مرکب مصنوعی الهام‌گرفته از مگس سرکه، گامی تعیین‌کننده در پیشرفت بینایی رباتیک برداشته‌اند.
به گزارش سرویس رباتیک تکناک، این سامانه مینیاتوری، امکان ادراک هم‌زمان بصری و شیمیایی را برای ربات‌ها فراهم می‌کند و می‌تواند ناوبری پهپادها را در محیط‌های فشرده و پرریسک دگرگون سازد.
چشم مگس سرکه به واسطه پردازش فوق‌سریع و میدان دید گسترده شناخته می‌شود؛ ویژگی‌هایی که در مقابل محدودیت‌های دوربین‌های حجیم و پرمصرف پهپادهای امروزی (به‌ویژه فقدان دید پیرامونی و ایجاد نقاط کور) برتری محسوسی ایجاد می‌کند.
حتما بخوانید: ردیاب چشم مبتنی بر پلک زدن بدون باتری ساخته شد + ویدیو
چگونگی ساخت چشم مرکب مصنوعی
این تیم تحقیقاتی با بهره‌گیری از فناوری لیزر فمتوثانیه و پلیمریزاسیون دو‌فوتونی، ساختاری فوق‌دقیق تولید کرده‌اند که ۱٬۰۲۷ واحد بینایی را در ابعاد یک حسگر ۱.۵ میلی‌متری جای داده است. این سطح از کوچک‌سازی برای توسعه نسل آینده میکروپهپادها حیاتی تلقی می‌شود. علاوه بر این، تعبیه موهای میکروسکوپی «ستا» میان لنزها با الگوبرداری از ساختار زیستی حشرات، مانع تجمع رطوبت می‌شود و از لنزها در برابر گردوغبار و آلودگی محافظت می‌کند؛ این مورد یک راهکار مهندسی برای تضمین عملکرد پایدار در شرایط محیطی متنوع محسوب می‌شود.
بیشتر بخوانید: ابداع نانومواد یک‌بعدی که عملکرد باتری‌ها و حسگرها را متحول می کنند
در گام بعد، پژوهشگران یک آرایه شیمیایی چاپ‌شده با فناوری جوهرافشان را به عنوان «بینی مصنوعی» به سامانه اضافه کردند؛ آرایه‌ای که در مواجهه با گازهای خطرناک تغییر رنگ می‌دهد. این طراحی ترکیبی، دو حس کلیدی را در قالبی سبک و یکپارچه ارائه می‌دهد و بار مفید مورد نیاز ربات‌های کوچک را کاهش می‌دهد. آزمایش سامانه “bio-CE” روی یک ربات مینیاتوری نشان داد که این سیستم قادر به تشخیص اهداف متحرک و اجتناب مؤثر از موانع است. میدان دید ۱۸۰ درجه‌ای آن امکان شناسایی هم‌زمان تهدیدها از جلو و طرفین را فراهم می‌کند؛ قابلیتی که دفاع فعال و آگاهی محیطی را به طور محسوسی ارتقا می‌دهد.
محدودیت‌های حسگر ۱.۵ میلی‌متری
به گفته محققان، این سامانه از حساسیت بالا برای آشکارسازی اهداف متحرک در زاویه دید گسترده و اجتناب نزدیک برخوردار است و ظرفیت بالایی برای کاربرد در ناوبری سامانه‌های بدون سرنشین و ارتقای هوش ربات‌ها دارد. با وجود این، نمونه اولیه با محدودیت‌هایی از جمله وضوح تصویر پایین‌تر به دلیل ابعاد کوچک، اعوجاج ناشی از لنزهای خمیده و اختلاف سرعت میان حسگر شیمیایی و بخش بصری روبه‌رو است؛ چالش‌هایی که نیازمند بهینه‌سازی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری در نسخه‌های بعدی هستند. در صورت تکامل این فناوری، کاربردهای آن از عملیات امداد و نجات در ساختمان‌های فروریخته تا شناسایی نشت‌های شیمیایی در مناطق بحران‌زده، امتداد خواهد یافت. این نوآوری مینیاتوری، جهشی بزرگ در مسیر ارتقای هوش ماشین‌های خودران محسوب می‌شود.
نتایج این پژوهش در نشریه علمی Nature Communications منتشر شده است.
