小型無(wú)人機(jī)上的微小人造復(fù)眼是利用昆蟲的視覺系統(tǒng)原理制造而成，可以幫助小型無(wú)人機(jī)在飛行過程中即使受到周圍環(huán)境嘈雜、狹窄、雜亂的干擾，也能夠準(zhǔn)確地避免碰撞，這也是具備實(shí)用性小型自主飛行系統(tǒng)的關(guān)鍵一步（什么雙目視覺、超聲波、激光雷達(dá)避障都歇菜吧?。?。
小型無(wú)人機(jī)的研究屬于一個(gè)新興方向，近年來(lái)已經(jīng)在公共研究室和私人研究室中廣泛涉及。這些微型無(wú)人機(jī)可以執(zhí)行監(jiān)視任務(wù)，也可以用于監(jiān)控災(zāi)區(qū)或幫助人類運(yùn)輸貨物。但目前來(lái)說，開發(fā)微型導(dǎo)航系統(tǒng)仍有很多工作要做，特別是對(duì)密閉空間。其中的避免碰撞仍然是微型無(wú)人機(jī)需要迎接的主要技術(shù)挑戰(zhàn)，瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室主任Dario Floreano指出。
有些人試圖利用數(shù)碼相機(jī)、激光雷達(dá)等系統(tǒng)來(lái)解決這個(gè)問題，但這些系統(tǒng)過于笨重,耗能發(fā)熱嚴(yán)重(這是典型的地面思維)，而無(wú)人機(jī)需要的是一種小型、輕量級(jí)的設(shè)備，包括Floreano在內(nèi)的若干具有空中思維意識(shí)的研究人員開始以昆蟲的視角來(lái)尋找問題的答案。昆蟲這個(gè)空中老師已進(jìn)化了上億年,它選擇的技術(shù)路線不容置疑，昆蟲復(fù)眼小，且空間分辨率較低，但是對(duì)光線的變化高度敏感（目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)）使得它們?cè)陲w行過程中有效地避免了碰撞。
該研究團(tuán)隊(duì)最近利用這一原理開發(fā)出了一種新型復(fù)眼傳感器，該傳感器只有兩毫克重，體積僅僅兩立方毫米，可以檢測(cè)出從光線很暗的室內(nèi)到光線明亮的室外的運(yùn)動(dòng)狀況，其檢測(cè)速度是飛蟲的3倍，F(xiàn)loreano說。
這種人造復(fù)眼是由鏡頭上的三個(gè)電子光電探測(cè)器排列成一種三角模式制備而成。通過結(jié)合單個(gè)的光電探測(cè)器進(jìn)行測(cè)量，該設(shè)備可以感知物體的運(yùn)動(dòng)速度和方向。
處理信號(hào)的算法也已經(jīng)被研究人員開發(fā)出來(lái)，該設(shè)備可以制備成小芯片，來(lái)計(jì)算物體之間的距離或者潛在碰撞發(fā)生的時(shí)間。該團(tuán)隊(duì)目前的工作重點(diǎn)之一是將該設(shè)備集成到小型天線平臺(tái)（如實(shí)驗(yàn)室最近開發(fā)的可折疊四旋翼直升機(jī)）上。Floreano說，現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)是將多個(gè)人造復(fù)眼結(jié)合起來(lái)，迅速提高復(fù)眼集成度，安裝在無(wú)人機(jī)上，使無(wú)人機(jī)可以“看到周圍物體”，從而避免碰撞，在其飛行過程中，著陸和起飛時(shí)保持穩(wěn)定。適合無(wú)人機(jī)的大規(guī)模集成復(fù)眼重量不能超過50克，不然會(huì)降低無(wú)人機(jī)的有效載荷。
該傳感器還可以用于無(wú)人機(jī)之外的其他領(lǐng)域。該研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)出了一種“復(fù)眼視覺磁帶”，這是含有許多人工復(fù)眼的柔性眼罩。該“復(fù)眼磁帶”可以附加到任何曲面上，如機(jī)器人、車輛、家具和衣服。
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