Pesquisadores da Escola de Ciência da Computação e Engenharia, Departamentos de Engenharia Elétrica e da Universidade de Washington em Seattle desenvolveram um projeto conceitual de uma câmera de vídeo de 248 mg (mais uma bateria de 0,5 g) que se conecta às costas do besouro ou microrrobô.
Vídeo em preto e branco de 1 a 5 qps com resolução de até 160 × 120 px é transmitido via Bluetooth a uma distância de até 120 metros. A lente gira 60 °. Controle do smartphone.
Anteriormente, os cientistas fizeram experiências com o controle remoto de besouros (2009) , mariposas (2008) e baratas (2012) , estimulando o cérebro com eletrodos, então este é um desenvolvimento relacionado muito promissor. Na verdade, agora um módulo de câmera foi feito para insetos controlados por rádio.
Módulo de rádio para baratas. Foto: University of North Carolina , 2012 O
controle remoto para baratas não é apenas uma ciência. Os kits de bricolagem para cirurgia médica e eletrônicos para montagem em baratas já estão à venda .
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Há bons resultados em experimentos de implantação de células com biocombustível em insetos vivos para alimentar a eletrônica (ver trabalho científico de 2012 ), ou seja, somam-se todos os elementos do quebra-cabeça para criar um besouro-espião ou uma barata ciborgue com controle remoto ...
No entanto, especificamente, a nova câmera de vídeo não é alimentada por uma biocélula, mas por uma bateria de 0,5 grama de 10 mA. Isso é suficiente para 6 horas de trabalho quando instalado em um besouro preto normal. Claro, você pode fazer um robô móvel caseiro, mas até agora os modelos de desenvolvimento humano não podem ser comparados em termos de capacidade de manobra e potência aos insetos reais, cujo design foi aprimorado ao longo de milhões de anos de evolução.
Variantes de uma câmera de vídeo sem fio em miniatura para um besouro preto e um robô móvel
Os pesquisadores tiveram que começar a desenvolver uma nova câmera de vídeo do zero, porque nenhuma solução existente é adequada. Até as menores câmeras de vídeo engolidas, filmadas dentro do corpo humano, pesam mais de 1 grama com baterias, o que é demais para um besouro ou uma barata.
Focando em tamanho pequeno e eficiência, eles começaram com um sensor CMOS ultrapequeno disponível comercialmente com 2,3 mm de largura e 6,7 mg de peso. Eles também escolheram um chip Bluetooth 5.0 (3 mm de largura, 6,8 mg) e começaram a experimentar como emparelhar os dois com um mínimo de equipamento intermediário para transmitir o sinal da câmera.
Teste de campo de um besouro com uma câmera de vídeo
A câmara de trabalho também exigia uma lente (20 mg) e uma antena, um fio de 5 mm. Um acelerômetro foi instalado na placa para que o movimento do inseto possa ser usado para acionar a câmera, minimizando o excesso de filmagem de um besouro dormente ou um robô parado na recarga.
A última parte do diagrama é uma "cabeça" controlada mecanicamente pesando 35 mg e elevando o peso da câmera sem fio para 84 mg. Este é um drive de 60 graus pronto para uso, desenvolvido por colegas da Universidade de Washington para seus robôs voadores em miniatura. Infelizmente, o acionamento piezoelétrico requer um conversor boost de 96 mg. É um custo enorme, mas os pesquisadores deram esse passo porque não conseguem controlar o besouro - e precisam girar a câmera se necessário.
O artigo de pesquisa "Visão guiada sem fio para insetos vivos e insetos robóticos " por Vikram Iyer, Ali Najafi, Johannes James, Sawyer Fuller e Shyamnat Gollakota da Universidade de Washington foi publicado em 15 de julho de 2020 na Science Robotics (doi: 10.1126 / scirobotics.abb0839).
Para colocar essa câmera de vídeo em uma abelha ou mosca, é necessária uma otimização adicional, porque a mesma abelha não levanta mais do que 100-200 mg da carga útil. A principal limitação aqui é o sistema de alimentação, por isso é aconselhável usar células solares no abelhão.
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