許多人一直對昆蟲和小型生物的觀察視角感到好奇，這些觀點(diǎn)通常會在電影中出現(xiàn)。但是到目前為止，這在現(xiàn)實(shí)生活中還從未得到證實(shí)。

華盛頓大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種無線可轉(zhuǎn)向的攝像機(jī)，這種攝像機(jī)可以放置在昆蟲的背面，這樣就可以把昆蟲的視角帶入世界中。

昆蟲攝影機(jī)

昆蟲背面的攝像頭可以以每秒1到5幀的速度將視頻流傳輸?shù)绞謾C(jī)上，并將其放置在允許60度旋轉(zhuǎn)的機(jī)械臂上。該技術(shù)可提供高分辨率的全景照片，并且可以跟蹤移動的物體。

整個攝像頭的系統(tǒng)大約重250毫克，他們在活的甲蟲和跟昆蟲一般大小的機(jī)器人背面進(jìn)行了演示。該演示于7月15日發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人》雜志上。

Paul G.Allen計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的資深作者和UW副教授 Shyam Golakota說：“我們已經(jīng)創(chuàng)建了一種低功耗，低重量的無線攝像頭系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以捕獲活蟲的第一視角或?yàn)樾⌒蜋C(jī)器人創(chuàng)造視覺。視覺對于通信和導(dǎo)航都非常重要，但是要在那么小的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)它是極具挑戰(zhàn)性的。在我們開展工作之前，小型機(jī)器人或昆蟲都無法實(shí)現(xiàn)無線視覺。”

智能手機(jī)相機(jī)

有幾個原因?qū)е卵芯咳藛T不得不拿出新相機(jī)，而不是使用智能手機(jī)中自帶的相機(jī)。當(dāng)前使用的電池被認(rèn)為是輕質(zhì)的，但是所需的電池會使它們太重而無法放在昆蟲的背部。

Sawyer Fuller是合著者，也是UW機(jī)械工程系的助理教授。他說：“類似于照相機(jī)，動物看東西需要用到很大的力量，但是對于像人類這樣的大型生物來說，這沒什么大不了的。比如蒼蠅僅僅將它自己靜息能量的10%到20%用于驅(qū)動大腦，其他的大部分都用于視覺處理。為了降低成本，某些蒼蠅的復(fù)眼中還有一個小的高分辨率區(qū)域。這樣可以節(jié)省在整個視覺上都具有高分辨率的能力。”

模仿自然

新開發(fā)的相機(jī)受到了自然界的啟發(fā)，研究人員使用超低功率的黑白相機(jī)來模仿動物的視線。攝像機(jī)可以在機(jī)械臂的幫助下在視野內(nèi)移動，該機(jī)械臂由團(tuán)隊(duì)施加高電壓來控制，從而讓機(jī)械臂彎曲并移動攝像機(jī)。

相機(jī)和機(jī)械臂可以通過信號最遠(yuǎn)可達(dá)120米的藍(lán)牙在智能手機(jī)上進(jìn)行控制。

圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

測試相機(jī)

研究人員在兩種不同類型的甲蟲上對該相機(jī)進(jìn)行了測試，這些甲蟲在實(shí)驗(yàn)后的壽命達(dá)到了至少一年。

電子和計(jì)算機(jī)工程專業(yè)的合著者，華盛頓大學(xué)博士生Ali Najafi說：“我們能確保甲蟲在攜帶我們的系統(tǒng)時還能正常移動，他們能夠自由穿越礫石，爬上斜坡甚至爬樹。我們還在系統(tǒng)中增加了一個小型加速器，以便能夠檢測甲蟲在何時移動。然后它只會在這段時間內(nèi)捕獲圖像。如果照相機(jī)在不使用加速器的情況下，就會一直連續(xù)流拍。我們只能在電池耗盡之前記錄一到兩個小時。借助加速器，我們可以記錄六個小時或更長時間，具體多久還是取決于甲蟲的活動頻率。”

研究人員稱，這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于生物學(xué)和探索領(lǐng)域，他們希望將來系統(tǒng)的版本可以使用太陽能。但是團(tuán)隊(duì)確實(shí)意識到該技術(shù)可能涉及到某些隱私的問題。

Gollakota說：“作為研究人員，我們堅(jiān)信將系統(tǒng)置于公共區(qū)域非常重要，這樣人們才能認(rèn)識到風(fēng)險，從而可以提出解決優(yōu)化方案。”