【導(dǎo)讀】一種根據(jù)昆蟲(chóng)視覺(jué)系統(tǒng)而打造的微型人造眼，有望幫助小型無(wú)人機(jī)在復(fù)雜的飛行環(huán)境中導(dǎo)航和避免碰撞，而這也是讓小型無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)“自主化”的關(guān)鍵一步。
近年來(lái)，小型無(wú)人機(jī)已經(jīng)在諸多公共和私人研究領(lǐng)域掀起了陣陣高潮。除了間諜和監(jiān)視，它們?cè)跒?zāi)區(qū)和物資遞送等方面也能發(fā)揮很大的作用。不過(guò)微型導(dǎo)航系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)嚴(yán)重拖了后腿，尤其是在相對(duì)密閉空間里的應(yīng)用。
瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院智能管理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室主管Dario Floreano表示：“光是避免碰撞，就算得上是個(gè)重大的技術(shù)挑戰(zhàn)了”。
有些人試圖通過(guò)數(shù)碼相機(jī)來(lái)解決問(wèn)題，但碩大而又笨重的組件太不協(xié)調(diào)。為此，研究人員們將目光投向了以昆蟲(chóng)為原型的解決方案上。
盡管小昆蟲(chóng)眼睛的空間分辨率很低，但是對(duì)飛行過(guò)程中光線變化的敏感度（動(dòng)態(tài)視力）非常高。Floreano團(tuán)隊(duì)最近開(kāi)披露過(guò)的新式傳感器，其重量就只有2毫克。
盡管體積僅為2立方毫米，其仍然能夠在昏暗或光線非常明亮的房間內(nèi)很好地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偵測(cè)。Floreano表示，傳感器的速度比飛蟲(chóng)還要快上3倍。
這套人工眼系統(tǒng)配備了排成三角形的三個(gè)電子光電探測(cè)器和鏡頭組，通過(guò)測(cè)量單個(gè)光電探測(cè)器的數(shù)據(jù)，裝置就能夠感知運(yùn)動(dòng)的速度和方向。研究人員還為它開(kāi)發(fā)出了一套信號(hào)處理算法，在距離感知和碰撞預(yù)警等方面都相當(dāng)適用。
該團(tuán)隊(duì)目前的工作重點(diǎn)之一是如何將系統(tǒng)集成到“非常小型的空中平臺(tái)”上，比如實(shí)驗(yàn)室最近剛開(kāi)發(fā)出來(lái)的可折疊四軸飛行器。
Floreano稱，其挑戰(zhàn)在于配置整合多個(gè)人造眼，以便無(wú)人機(jī)能夠“看清周圍”避免碰撞、以及穩(wěn)定機(jī)身和順利著陸，尤其是那些整機(jī)重量不超過(guò)50克的（畢竟載重量有限）。
除了飛行機(jī)器人，該傳感器還是用于其它諸多場(chǎng)景，比如該團(tuán)隊(duì)就演示了能放到任何彎曲表面、包含許多人造眼在內(nèi)的“Vision Tape”（比如各種機(jī)器人、汽車、甚至家具和服裝）。
