小型無人機(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?。?/p>
小型無人機(jī)的研究屬于一個(gè)新興方向，近年來已經(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。但目前來說，開發(fā)微型導(dǎo)航系統(tǒng)仍有很多工作要做，特別是對密閉空間。其中的避免碰撞仍然是微型無人機(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)，而無人機(jī)需要的是一種小型、輕量級的設(shè)備，包括Floreano在內(nèi)的若干具有空中思維意識的研究人員開始以昆蟲的視角來尋找問題的答案。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，但是對光線的變化高度敏感（目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)）使得它們在飛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)的光電探測器進(jìn)行測量，該設(shè)備可以感知物體的運(yùn)動(dòng)速度和方向。
處理信號的算法也已經(jīng)被研究人員開發(fā)出來，該設(shè)備可以制備成小芯片，來計(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（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，迅速提高復(fù)眼集成度，安裝在無人機(jī)上，使無人機(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)降低無人機(jī)的有效載荷。
該傳感器還可以用于無人機(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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