スパイ活動の未来。カブトムシの背中にあるワイヤレスビデオカメラは、最大120メートルのビデオを放送します





シアトルのワシントン大学のコンピュータ科学工学部、電気工学部の研究者は、カブトムシの背中またはマイクロロボットに取り付ける248 mgのビデオカメラ(および0.5 gのバッテリー)の概念設計を開発しました



最大160×120pxの解像度の白黒ビデオ1-5fpsは、最大120メートルの距離でBluetoothを介して送信されます。レンズは60°回転します。スマートフォンの制御。



以前、科学者は電極で脳を刺激することによってカブトムシ(2009)蛾(2008)、およびゴキブリ(2012)を遠隔操作する実験を行ったため、これは非常に有望な関連開発です。実際、現在、無線制御された昆虫用のカメラモジュールが作られています。





ゴキブリ無線モジュール。写真:ノースカロライナ大学、2012年



コックローチのリモートコントロールは単なる科学ではありません。医療手術用のDIYキットとゴキブリに取り付けるための電子機器はすでに一般販売されています。





ゴキブリに取り付けるためのDIYキット





自宅でのゴキブリの操作



電子機器に電力を供給するために生きている昆虫にバイオ燃料を細胞に移植する実験で良い結果があります( 2012年科学的研究を参照)。 ..。



ただし、具体的には、新しいビデオカメラはバイオセルからではなく、0.5グラムの10mAバッテリーから電力を供給されます。通常の黒いカブトムシに取り付けた場合、これは6時間の作業に十分です。もちろん、自家製の移動ロボットを作ることはできますが、これまでのところ、人間の開発モデルは、何百万年もの進化の中で設計が磨かれた本物の昆虫の敏捷性と力に匹敵するものではありません。





黒カブトムシと移動ロボット用のミニチュアワイヤレスビデオカメラのバリエーション



既存のソリューションが適切でないため、研究者は新しいビデオカメラの開発を最初から始めなければなりませんでした。人の体内で撮影された、バッテリーを搭載した最小の飲み込んだビデオカメラでさえ、1グラムを超える重量があり、カブトムシやゴキブリには大きすぎます。



小型化と効率化に重点を置き、幅2.3 mm、重量6.7mgの市販の超小型CMOSセンサーから始めました。彼らはまた、Bluetooth 5.0チップ(幅3mm、6.8mg)を選択し、カメラ信号をブロードキャストするために2つを最小限の中間機器と組み合わせる方法の実験を開始しました。





ビデオカメラによるカブトムシのフィールドテスト



作業室には、レンズ(20 mg)とアンテナ、5mmのワイヤーも必要でした。ボードには加速度計が取り付けられており、昆虫の動きを利用してカメラをトリガーし、休眠中のカブトムシや充電中の静止ロボットからの余分な映像を最小限に抑えることができます。







図の最後の部分は、35 mgの重さで、ワイヤレスカメラの重量を84mgにする機械的に制御された「ヘッド」です。これは、ワシントン大学の同僚がミニチュアフライングロボット用に開発した既製の60度アクチュエータです。残念ながら、圧電アクチュエータには96mgのブーストコンバータが必要です。これは莫大な費用ですが、研究者たちはカブトムシを実際に制御することができず、必要に応じてカメラを回転させる必要があるため、この手順を実行しました。





研究論文「生活昆虫のためのビジョンガイドワイヤレスロボット昆虫によって」ビクラムアイヤル、アリNajafi、ヨハネス・ジェームズ、ソーヤーフラーとワシントン大学からShyamnat Gollakotaをして、公開中2020年7月15日に科学ロボット(DOI:10.1126 / scirobotics.abb0839)。



このようなビデオカメラをハチやハエに配置するには、同じバンブルビーが100〜200 mgのペイロードしか持ち上げないため、追加の最適化が必要です。ここでの主な制限は電源システムであるため、バンブルビーにはソーラーセルを使用することをお勧めします。








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