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港科大最新研究!当机器人按照上苍蝇复眼会怎样?!

更新时间:2024-05-27      点击次数:101


香港科技大学范智勇教授团队开发了一种针孔复眼(PHCE)系统,该系统集成了3D打印的蜂窝状光学结构和半球形的全固态高密度钙钛矿纳米线(PNA)光电探测器阵列。这种无透镜的针孔结构(PHA)可以根据底层图像传感器的需求,设计制备出任意布局。该团队通过对比光学模拟和成像结果验证了该视觉系统的关键特性和功能,包括超宽视场、精准的目标定位和运动跟踪能力。该团队进一步演示了PHCE系统在无人机上的功能集成,使其能够跟踪地面上的四足机器人。这种空中-地面协作机器人互动展示了PHCE系统在未来多机器人协作和机器人群技术开发中的潜在应用前景。



研究者受到昆虫(例如强盗蝇)复眼几何结构的启发,设计了蜂窝状的针孔阵列,通过光学计算和模拟仿真优化了有限像素数下的接受角Δφ、小眼间角ΔΦ,确定了对应针孔的最佳长度直径比,可以消除相邻小眼之间的盲区并减少光效率损失。研究者使用摩方精密面投影微立体(PμSL)光刻3D打印技术(nanoArch® P140,精度:10 μm)制备了对应几何参数的针孔阵列,并与半球壳的凸面共形,原料为光敏树脂。由于高打印自由度和简化的结构,上述针孔阵列的参数可以很好地设计和协调,以满足对应图像传感器的需求。