科學家開發昆蟲專屬微型攝影機，透過手機可以「蟲蟲視角」看世界

2020-08-19 有材有料有材料

在本月15日的《Science Robotics》期刊發表了來自美國華盛頓大學科研團隊的文章：Wireless steerable vision for live insects and insect-scale robots。

該科研團隊開發出可架在昆蟲背部的微型無線攝影機，為使用者提供從昆蟲眼睛觀看世界的視野。美國華盛頓大學研究人員開發這項技術，以測試微型攝影機的潛力。裝置重約 250 毫克（約撲克牌重量十分之一），並以每秒一到五影格（1~5fps）的畫面更新率，將視訊影片串流傳輸到智能型手機。

低功耗、超輕量的「蟲載」無線攝影機系統，可當成小型機器人的「眼睛」

攝影機安裝在一支可旋轉 60 度的機械手臂，觀看者藉此捕捉高解析度的全景畫面或追蹤移動的物體。除了能記錄昆蟲看到的一切事物，還可當成小型機器人的「眼睛」。但這項研究開發卻突顯錄像裝置可縮小到幾乎看不見的程度，這勢必將引起人們對隱私的擔憂。

「我們打造低功耗、超輕量的無線攝影機系統，可從活生生的昆蟲身上以第一人稱視角（First-Person View，FPV）捕捉眼前發生的事，不然也可為小型機器人創建視覺。」第一作者 Shyam Gollakota 聲明指出：」視覺對溝通與導航來說非常重要，但以體積這麼小的程度做到這點極具挑戰性。因此我們的研究工作之前，無線視覺尚無法應用在小型機器人或昆蟲。」

他們使用一臺超低功耗微型黑白攝影機，藉助機械手臂，攝影機可掃描整個視野，以儘可能模擬昆蟲觀看周遭環境的方式。當團隊施加高電壓時，手臂會移動，進而使材料彎曲並將攝影機移動到所需位置。共同第一作者 Vikram Iyer 表示：移動攝影機的好處是，可在不消耗大量電力的情況下獲得廣角視野。

適用於生態研究與秘密監控，偷拍與隱私問題難避免

攝影機和手臂是經由智能型手機藍牙控制，操控距離最遠可達 120 公尺（約 394 英呎）遠。目前需要裝電池，但研究人員正在研究打造使用其他形式電源的充電版。研究團隊表示，希望此裝置可探索新奇或偏遠的環境，並適用生物學用途。

但研究人員也提出系統具秘密監控的發展前景，因很難被人察覺，不過他們也承認會有隱私問題。Gollakota 指出：身為研究人員，我們堅信任何研發事物應用到公共領域非常重要，這樣人們才會意識到可能風險時，立即提出解決方案。

「這中間還有很多問題可一探究竟，例如甲蟲如何響應環境的不同刺激？」Iyer 補充：」且昆蟲會在巖石中穿梭，這對機器人來說是一大挑戰。故系統也能協助我們如何從難以導航的空間觀測或收集樣本。」

過去也有製作創新攝影機試圖模仿昆蟲視線的早期嘗試。2013 年，研究人員創造了一種模擬昆蟲凸出眼睛（特別是火蟻和樹皮小蠹蟲的眼睛）的數字攝影機。

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