Olho composto artificial vai revolucionar viso robtica com menor custo

Robtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 13/08/2024

Olho artificial

Construir sistemas de viso artificial inspirados nos olhos compostos dos insetos sempre foi uma das rotas preferidas para projetar cmeras mais eficientes e olhos para robs, mas os componentes resultantes costumam ser caros porque so complexos e difceis de fabricar.

Uma equipe de pesquisa da Universidade de Cincia e Tecnologia de Hong Kong (HKUST) desenvolveu agora um novo sistema de olho composto artificial que no apenas muito mais barato de ser fabricado, como tambm apresentou uma sensibilidade pelo menos duas vezes maior do que a dos produtos existentes no mercado.

E, como j nasce miniaturizado, o sistema biomimtico promete revolucionar a viso robtica, aprimorando as capacidades dos robs em navegao, percepo e tomada de deciso, ao mesmo tempo em que viabiliza desenvolvimentos no campo da colaborao humano-rob.

“Este projeto de olho composto simples, leve e barato. Embora ele no substitua totalmente as cmeras tradicionais, pode ser um grande impulso em certas aplicaes de robtica, como em um enxame de drones voando em formao prxima. Ao miniaturizar ainda mais o tamanho do dispositivo e aumentar o nmero de omatdeos, a resoluo de imagem e a velocidade de resposta, este tipo de dispositivo pode encontrar amplas aplicaes em optoeletrnica e robtica,” disse o professor Zhiyong Fan.

Os omatdeos so as unidades individuais dentro do olho composto de um inseto.

Estrutura do olho composto baseado em cmera de orifcio.
[Imagem: Yu Zhou et al. – 10.1126/scirobotics.adi8666]

Cmera estenopeica

O grande salto qualitativo obtido pela equipe concentrou-se justamente na fabricao dos omatdeos artificiais. Cada unidade do olho composto consiste em uma cmera estenopeica, ou cmera de orifcio, essencialmente uma cmara escura dotada de um orifcio finssimo, por onde a luz entra – esse tipo de detector tambm conhecido pelo termo em ingls pinhole (furo de alfinete).

claro que muita gente j havia pensado nisso, mas conseguir colocar a ideia em prtica exigiu vrias inovaes simultneas.

Uma das principais novidades do sistema consiste em um gerador hemisfrico de imagens, feito com uma matriz de nanofios de perovskita, com alta densidade de pxeis, para ampliar o campo de imagem. Outra consiste em uma matriz de orifcios sem lentes impressa em 3D com um leiaute ajustvel, para regular a luz incidente e eliminar a rea cega entre os omatdeos vizinhos.

O resultado uma boa seletividade angular, um amplo campo de viso, resposta de amplo espectro em configuraes monoculares e binoculares, bem como a capacidade de rastreamento de movimento dinmico. Com isto, o olho composto de orifcio consegue localizar alvos com preciso, o que a equipe demonstrou incorporando-o em um drone e usando-o para rastrear um rob quadrpede em movimento.

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