ابتكار عدسة اصطناعية مثل عيون حشرة اليعسوب لرؤية واسعة النطاق

عدسة اصطناعية من عيون الحشرات لرؤية أوسع في عالم التكنولوجيا .. تفاصيل
عدسة اصطناعية من عيون الحشرات لرؤية أوسع في عالم التكنولوجيا .. تفاصيل

تتيح الكاميرات المستوحاة من العيون المركبة للحشرات، مجال رؤية واسعة النطاق، دون عدسة باهظة الثمن.

ويحتمل أن توفر أجهزة استشعار بصرية رخيصة وبسيطة وخفيفة الوزن تستخدم للملاحة أو التتبع في الروبوتات والسيارات ذاتية القيادة.

ومن النماذج التي اتخذتها الشركات المصنعة، كانت حشرة اليعسوب. فهي من عجائب الطبيعة؛ حيث تمتلك عيونًا مركبة تتيح لها رؤية واسعة، تصل إلى 360 درجة، مما يساعدها على تجنب الحيوانات المفترسة بمهارة.

عدسة مستوحاة من  عيون حشرة اليعسوب

وفي خطوة هائلة نحو تحقيق هذا الحلم، نجح فريق من الباحثين في جامعة هونج كونج للعلوم والتكنولوجيا بقيادة الدكتور زيونج فان، في تطوير عدسة مستوحاة من عيون الحشرات، باستخدام أسلاك نانوية مصنوعة من مادة بلورية، تسمى الـ”بيروفسكايت”، دون الحاجة إلى عدسات مصنعة بدقة.

يتكون التصميم من نصف كرة ثلاثي الأبعاد يبلغ عرضه حوالي 2 سم مع 121 فتحة، ويبلغ قطر كل منها 1 مم، والتي تعمل ككاميرا بسيطة ذات ثقب صغير.

يوجه سلك الـ”بيروفسكايت” النانوي في كل ثقب، الضوء من مجال رؤية ضيق للغاية مباشرة إلى مستشعر الضوء، لتدمج الإلكترونيات النتائج في إطار واحد.

ويمكن للعين الاصطناعية توليد صور بمجال رؤية يصل إلى 140 درجة، ويمكن للزوج المتداخل أن يمتد هذا إلى 220 درجة.

عدسة مستوحاة من عيون الحشرات
عدسة مستوحاة من عيون الحشرات

 مجالات استخدام الكاميرات

يؤكد الدكتور “فان” أهمية هذه الكاميرات في مجال الروبوتات، خصوصًا في تطبيقات مثل “سرب من الطائرات دون طيار” التي تحلق في تشكيل قريب. حيث تحتاج إلى معرفة الموقع الدقيق والسرعة النسبية لبعضها البعض.

ويقول: “إنهم بحاجة إلى الحفاظ على مسافة فيما بينهم، ربما بضعة أمتار. لذلك يحتاجون إلى معرفة الموقع الدقيق والسرعة النسبية التي يقتربون  ويبتعدون بها عن بعضهم البعض”.

ويضيف: “إن العين المركبة مهمة؛ فهي تتمتع بمجال رؤية أوسع وحساسية للحركة أيضًا”.

ويشير دكتور “فان” إلى أن تصميم العين المركبة يقدم العديد من المزايا. أهمها بساطته وخفة وزنه وانخفاض تكلفته. لكنه لا يعد بديلًا كاملًا للكاميرات التقليدية.

كما يرى أن هذه الأجهزة ستوفر بيانات تكميلية مفيدة للروبوتات والآلات الأخرى، مثل السيارات ذاتية القيادة، مما سيُساهم في تحسين أدائها وكفاءتها.

وفي تجربة عملية، ثبت فريق بحثي زوجًا من العيون المركبة الأصغر حجمًا مع 37 مستشعرًا للضوء على طائرة دون طيار “كوادكوبتر”. وتمكنوا من استخدامها لتتبع كلب آلي على الأرض بنجاح.

ويعد هذا التطور  إنجازًا علميًا هامًا، يفتح الباب أمام إمكانيات جديدة واسعة في مجال الروبوتات والذكاء الاصطناعي. فيما يترقب الجمهور رؤية تطبيقات هذه الكاميرات المبتكرة في مختلف المجالات النافعة للإنسان.

مجالات استخدام الكاميرات
مجالات استخدام الكاميرات

اقرأ أيضا:

المصدر 

 

 

الرابط المختصر :