製作220度視角的機器人眼睛

機器人眼睛的靈感來自於昆蟲的眼睛。 該團隊將針孔蜂窩光學結構(PHCE)與高密度鈣鈦礦奈米探針(PNA)結合。 當安裝在無人機上時,眼睛可以非常有效地追蹤在地面上移動的四足機器人。

寬視角機器人的眼睛結構—照片:有趣的工程

昆蟲的眼睛追蹤運動速度非常快,視角很寬。 這一系列的特性如果應用到很多領域,尤其是機器人系統,是非常有用的。

先前的許多研究都是透過將顯微透鏡放置在彎曲結構中,然後將它們與市售影像感測器結合來創造人造眼。 由於複雜的傳輸過程,這些製造仍然存在許多局限性,導致圖像不足。

上面的問題已經有解決方法了。 然而,影像失真或像素分佈不均勻等其他問題仍然是主要挑戰。

作為研究的一部分,香港科技大學的團隊開發了 PHCE。 一系列具有可自訂佈局的針孔可調整接收的光線並消除眼睛元件之間的盲點。 昆蟲眼睛的每個元件都包含許多被支持細胞和色素包圍的光感受器。 高像素密度的 PNA 將擴大像場。 因此,可以解決影像失真和像素分佈不均勻的問題。

PHCE 可協助團隊捕捉 140 度視野的全景影像,最先進的系統可實現 220 度視野,提供立體視覺並促進成功的 3D 定位。 人眼的可視角度在120度到200度之間。

該團隊計劃透過自動反向接觸連接增加像素密度、實施掃描方法來提高解析度以及優化鈣鈦礦技術來改善檢測功能,從而進一步改進機器人眼睛。 目前的原型可以在陸地和水中使用。

Liu Wenyan

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