Ricercatori di Washington hanno progettato una microcamera che può essere installata come uno zainetto sul dorso degli insetti e permette di vedere come loro
Cosa vede un insetto? Questa è una domanda che ricercatori ed entomologi si pongono da anni. Esistono molti studi (teorici) sull’apparato oculare di mosche, zanzare, api e coleotteri ma ancora oggi non sappiamo con precisione “come vedono” questi animali. Una risposta affidabile potrebbe arrivare grazie ad un progetto dell’Università di Washington. Un team di ricercatori in informatica e ingegneria ha progettato una microcamera che può essere installata sul dorso dei coleotteri. Come uno zainetto: in questo modo, è possibile “vedere come gli insetti” e comprendere i complessi meccanismi fisiologici che regolano il movimento, la percezione e il volo di questi piccolissimi animali. Il progetto è stato presentato sull’autorevole rivista “Science Mag” nella sezione dedicata alla Robotica. Secondo gli autori, infatti, i dati raccolti potrebbero “aiutarci a progettare sistemi artificiali sempre più sofisticati e miniaturizzati, in vista di piccolissimi robot che possano davvero muoversi in modo autonomo, e magari volare con precisione come fanno le mosche e le api”.
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Ricercatori americani creano uno “zainetto-microcamera” per insetti
Nell’abstract dell’articolo “Wireless steerable vision for live insects and insect-scale robots“, gli autori della ricerca spiegano che “la visione serve come input sensoriale essenziale per gli insetti, ma consuma notevoli risorse energetiche. Il costo per sostenere i fotorecettori sensibili ha portato molti insetti a sviluppare un’elevata acuità visiva solo in piccole regioni della retina e ad evolvere per muovere i loro sistemi visivi indipendentemente dal loro corpo attraverso il movimento della testa. Comprendendo i compromessi fatti dai sistemi di visione degli insetti in natura, possiamo progettare sistemi di visione migliori per la robotica a scala di insetto in modo da bilanciare energia, calcolo e massa. Qui, riportiamo un sistema di visione completamente wireless, autonomo e meccanicamente orientabile che imita il movimento della testa in un fattore di forma abbastanza piccolo da poter essere montato sul retro di un coleottero vivo o di un robot terrestre di dimensioni simili. La nostra elettronica e il nostro attuatore pesano 248 milligrammi e possono pilotare la telecamera oltre i 60° in base ai comandi di uno smartphone. La telecamera trasmette in «prima persona» 160 pixel per 120 pixel video monocromatico a 1-5 fotogrammi al secondo (FPS) a una radio Bluetooth da una distanza massima di 120 metri. Abbiamo montato questo sistema di visione su due specie di coleotteri che camminano liberamente in diretta, dimostrando che l’attivazione dell’acquisizione delle immagini tramite un accelerometro a bordo raggiunge tempi di funzionamento fino a 6 ore con una batteria da 10 milliampere all’ora. Abbiamo anche costruito un piccolo robot terrestre (1,6 centimetri per 2 centimetri) che può muoversi fino a 3,5 centimetri al secondo, supportare la visione e funzionare per 63-260 minuti. I nostri risultati dimostrano che la visione orientabile può consentire il tracciamento degli oggetti e la visione grandangolare per un’energia da 26 a 84 volte inferiore rispetto al movimento dell’intero robot”.
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