حشرات، پرنده های مجهز به چشم های کوچکی هستند که دارای رزولوشن (وضوح) فضایی کم بوده، اما به حرکت یک شیء در حوزه دید پرنده یا بازتاب نور در مسیر پرواز پرنده حساسیت بالایی دارند.

پهپادهای بدون‌سرنشین کوچک با استفاده از چشم‌های مصنوعی که با الهام از سیستم بینایی حشرات طراحی شده، خواهند توانست بدون برخورد با موانع اطراف، در محیط‌های کوچک و محدود و فضاهای در هم ریخته و پر از مانع پرواز کنند. این پیشرفت به منزله پشت سر گذاشتن مرحله‌ای مهم در ساخت پرنده‌های بدون سرنشین بسیار کوچک است.

هدایت پهپادها با الهام از چشم حشرات

داریو فلوریانو، مدیر آزمایشگاه سیستم های هوشمند در موسسه فناوری فدرال سوئیس می گوید: اجتناب از برخورد هنوز هم به عنوان یک چالش فنی عمده محسوب می شود. برخی تلاش کرده اند این مشکل را با استفاده از دوربین های دیجیتال برطرف کنند، اما معمولا این دوربین ها برای استفاده در این پرنده های کوچک بزرگ بوده و نیاز به یک بسته کوچک تر و بسیار سبک، احساس می شود.

همین موضوع باعث شده محققان از جمله فلورانو سیستم بینایی حشرات را برای رسیدن به بینشی مناسب مورد بررسی قرار دهند. حشرات، پرنده های مجهز به چشم های کوچکی هستند که دارای رزولوشن (وضوح) فضایی کم بوده، اما به حرکت یک شیء در حوزه دید پرنده یا بازتاب نور در مسیر پرواز پرنده حساسیت بالایی دارند. حشرات به لطف داشتن این چشم ها از برخورد با موانع اجتناب می کنند. حسگر جدیدی که فلورانو و گروهش بتازگی از آن پرده برداری کرده اند، فقط دو میلی گرم وزن و دو میلی متر مکعب حجم داشته و می تواند در شرایط مختلف، اعم از اتاق بسیار کم نور تا فضای بیرونی بسیار روشن زیر نور خورشید عمل تشخیص را انجام دهد. چشم مصنوعی طراحی شده شامل لنزی است که بالای سه آشکار ساز الکترونیکی که به صورت الگوی مثلثی چینش شده اند قرار دارد. پرنده می تواند با ترکیب اندازه گیری های انجام شده توسط هر یک از آشکار سازهای نوری سرعت و جهت حرکت را در مسیرش تشخیص دهد. در حال حاضر طراحی الگوریتم های پردازش سیگنال تمام شده و می توان آنها را روی تراشه های کوچک به منظور محاسبه فاصله تا اشیا و زمان بالقوه برخورد با مانع بارگذاری کرد. تمرکز اصلی گروه فعلا یکپارچه سازی این سیستم با پلت فرم های بسیار کوچک هوایی مانند کوادروتور (چهارپره) تاشویی است که بتازگی در آزمایشگاه توسعه یافته است. فلورانو می گوید چالش ما ترکیب چشم های مصنوعی متعدد به شکلی است که هواپیمای بدون سرنشین قادر به دیدن دورادور خود و اجتناب از برخورد، تثبیت موقعیت پرواز، فرود و بلند شدن باشد. او می گوید چشم های اولیه بویژه برای هواپیماهای بدون سرنشینی که 50 گرم یا کمتر وزن دارند مناسب است. زیرا چنین پرنده کوچکی نمی تواند با محموله ای بیش از چند گرم بلند شود.

منبع: جام جم

کانال عصر ایران در تلگرام

تماشاخانه