Уникальные глаза для робота-мухи

Сколько глаз у мухи обыкновенной, глаза мухи под микроскопом

Каждый, кто хоть раз пытался прихлопнуть муху, прекрасно понимает, что задача эта не из легких. Одни списывают промахи на мгновенную реакцию мух, другие – на остроту ее зрения и панорамное видение. Надо сказать, что в равной степени правы и те, и другие. Летает муха действительно быстро, снимается с места – моментально, поэтому и поймать ее так сложно.

Но главная причина кроется как раз в зрении этого насекомого, а также в строении и количестве его глаз.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1. Строение глаза мухи
  • 2. Как мухи видят
  • 3. Количество глаз

Строение глаза мухи

Расположены органы зрения мухи обыкновенной по бокам головы, где очень сложно не заметить огромные выпуклые глаза насекомого.

Глаз этого насекомого обладает сложным строением и называется фасеточным (от французского слова fasette – грань).

Дело в том, что орган зрения образован как раз из таких 6-гранных единиц – фасеток, внешне напоминающих по форме медовую соту (каждая такая часть глаза мухи отлично просматривается под микроскопом). Эти единицы называются омматидиями.

Обратите внимание

В глазу мухи находится около 4 тысяч таких фасеток, но это не предел: у многих других насекомых их гораздо больше. Например, у пчел – 5 000 фасеток, у некоторых бабочек – до 17 000, а у стрекоз количество омматидиев близится к 30 000.

Каждая из этих 4 тысяч фасеток способна видеть только маленькую часть от целого изображения, а в общую цельную картинку этот «пазл» собирает мозг насекомого.

Самый древний экземпляр мухи, возраст которой около 145 миллионов лет, нашли в Китае.

В среднем острота зрения мух превышает человеческие возможности в 3 раза.

Т. к. глаза мух крупные и выпуклые, состоящие из омматидиев (фасеток) со всех сторон поверхности глаза, то это строение спокойно позволяет насекомому видеть сразу во всех направлениях – в стороны, вверх, вперед и назад.

Такое панорамное зрение (его еще называют круговым) и помогает мухе вовремя заметить опасность и ретироваться прочь сразу же, поэтому ее так сложно прихлопнуть.

Более того, муха не просто физически способна видеть в разных направлениях сразу, но и целенаправленно смотреть вокруг, словно обозревая все пространство вокруг себя одновременно.

Именно многочисленные омматидии позволяют мухе следить за мелькающими и очень быстро движущимися предметами без потери четкости изображения. Условно говоря, если зрение человека способно улавливать 16 кадров в секунду, то муха – 250 -300 кадров/сек. Это качество необходимо мухам не только для улавливания движений со стороны, но и для ориентации и качественного видения при быстром полете.

Что касается цвета окружающих предметов – мухи видят не только основные цвета, но и тончайшие их оттенки, включая ультрафиолет, который человеку видеть природой не дано. Получается, что муха видит окружающий мир более радужным, нежели люди. Кстати, объем предметов эти насекомые тоже видят.

Количество глаз

Как уже говорилось, 2 больших фасеточных глаза расположены по бокам головы мух. У самок расположение органов зрения несколько расширено (разделено широким лбом), у самцов же глаза находятся немного ближе друг к другу.

Но на средней линии лба, за сложными фасеточными глазами, находятся еще 3 обычных (не фасеточных) глаза для дополнительного видения. Чаще всего они включаются в работу, когда надо рассмотреть предмет вблизи, т. к. сложный глаз с идеальным зрением в этом случае не так необходим. Получается, что всего у мух 5 глаз.

Источник: http://KlopSOS.ru/muhi/glaza-muhi/

Глаза роботов: часть 2. Инфракрасные сенсоры

В предыдущей статье об ультразвуковых датчиках мы узнали, что ультразвук хорошо поглощается шерстяными поверхностями.

Если на пути вашего железного робота-коня будет лениво лежать недоумевающий кот, то вполне вероятно коту придётся спасаться бегством.

Рассказывают, что кто-то даже обклеивает своего боевого робота ватой, чтобы на соревнованиях соперники с ультразвуковыми сенсорами не могли найти хитрого врага.

Важно

У инфракрасных (ИК) датчиков нет зависимости от материала отражающей луч поверхности. Однако черная поверхность может поглотить большую часть излучения.

Поэтому робот с таким датчиком будет определять наличие препятствий или контрастных линий визуально, почти как наши с вами глаза. Причем, в силу своей природы, ИК свет может распространяться в вакууме.

Ультразвук, напротив, зависит от наличия среды (газ, жидкость или твердое тело). Теперь если задумаете создать луноход, вы знаете что нужно использовать.

Как работает?

Принцип действия ИК-датчика основан на испускании луча в инфракрасном диапазоне и его отражении от объектов. Также как и в ультразвуковом сенсоре, у ИК-датчика есть излучатель и приёмник, однако немного компактнее своего собрата. Причём существуют модели размером с 5 рублевую монету. Инфракрасный свет невидим человеческому глазу, поэтому робот сможет “видеть” даже в темноте.

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским учёным В. Гершелем, который обнаружил, что в полученном с помощью призмы спектре Солнца за границей красного света (т. е. в невидимой части спектра) температура термометра повышается. В 19 в. было доказано, что ИК излучение подчиняется законам оптики и, следовательно, имеет ту же природу, что и видимый свет.

В 1923 советский физик А. А. Глаголева-Аркадьева получила радиоволны с l ~ 80 мкм, т. е. соответствующие инфракрасному диапазону длин волн. Таким образом, экспериментально было доказано, что существует непрерывный переход от видимого излучения к ИК и радиоволновому и, следовательно, все они имеют электромагнитную природу.

Для измерения дистанции используется алгоритм триангуляции. Я не буду погружаться в теорию глубоко.

Основная идея триангуляции заключается в измерении угла отражения. Импульсы ИК излучения испускаются излучателем.

Это излучение распространяется и отражается от объектов находящихся в поле зрения сенсора. Отраженное излучение возвращается на приемник.

Испускаемый и отраженный лучи образуют треугольник, где вершины, это точки «излучатель — объект отражения — приемник».

Угол отражения напрямую зависит от расстояния до объекта. Полученные отраженные импульсы собираются высококачественной линзой и передаются на CCD-матрицу. По засветке определенного участка CCD-матрицы определяется угол отражения и высчитывается расстояние до объекта.

Вручную рассчитывать расстояние не придётся, эти алгоритмы вшиты в датчики.

Аналоговые ИК-датчики выдают пропорциональное расстоянию напряжение, измеряя которое, робот может рассчитать скорость сближения с препятствием.

Цифровые ИК-датчики, могут только сообщить, что в пределах видимости находится препятствие.

Чтобы ваш робот поворачивал направо каждый раз, когда находится в 10 сантиметрах от препятствия (стены или кота), то достаточно модели GP2Y0D810. Характеристики и сравнение разных моделей смотрите ниже.

Совет

На просторах интернета была найдена такая полезная сравнительная таблица датчиков Sharp:

Тип выводаНазваниеДистанциясрабатыванияЧастотадискретизацииРабочеенапряжениеСредняясила токаРазмеры
Аналоговый(измерение дистанции) GP2Y0A60, 5V 10 см – 150 см 60 Гц 2.7 В – 5.5 В 33 мА 3,3см × 1,04см × 1,02см*
GP2Y0A60, 3V 10 см – 150 см 60 Гц 2.7 В – 3.6 В 33 мА 3,3см × 1,04см × 1,02см*
GP2Y0A02 20 см – 150 см 26 Гц 4.5 В – 5.5 В 33 мА 4,45см × 1,9см × 2,16см
GP2Y0A21 10 см – 80 см 26 Гц 4.5 В – 5.5 В 33 мА 4,45см × 1,9см × 1,35см
GP2Y0A41 4 см – 30 см 60 Гц 4.5 В – 5.5 В 12 мА 4,45см × 1,9см × 1,35см
GP2Y0A51 2 см – 15 см 60 Гц 4.5 В – 5.5 В 12 мА 2,69см × 1,32см × 1,42см
Цифровой(без измерения дистанции) GP2Y0D815 0.5 см – 15 см 390 Гц 2.7 В – 6.2 В 5 мА 2,16см × 0,89см × 1см*
GP2Y0D810 2 см – 10 см 390 Гц 2.7 В – 6.2 В 5 мА 2,16см × 0,89см × 1см*
GP2Y0D805 0.5 см – 5 см 390 Гц 2.7 В – 6.2 В 5 мА 2,16см × 0,89см × 1см*

Таблица взята с сайта https://www.pololu.com/category/79/sharp-distance-sensors

Читайте также:  Space generator — генератор пространства из россии

Так как ИК-датчики чувствительны к цвету отражаемой поверхности (от чёрного отражается слабее, чем от белого), их используют в разработке движущихся по линии роботов. Нашёл в интернете датчик KY-033 – готовая платка для установки.

 Перемещаясь, робот корректирует свои движения поворотами, чтобы не сойти с линии. Тут главное не переборщить со скоростью, чтобы робот не выехал за пределы. Существует вид соревнований (Roborace), где ваш робот должен проехать по линии на скорость.

На хабре есть интересная статья о сборке подобного робота.

Существует еще одна китайская модель цифрового датчика E18-D80NK в виде “фонарика”. У этой модели можно подкрутить расстояние, до которого датчик срабатывает. При обнаружении препятствия на “фокусном” расстоянии у датчика включается красный светодиод на обратной стороне.

Примеры использования

Цифровой датчик:

  • альтернатива щелевому датчику или оптопаре
  • бесконтактный бампер или определитель препятствий
  • счётчик или таймер проходящих мимо объектов

Аналоговый датчик:

  • тоже, что и цифровой
  • измерение расстояния между датчиком и отражающим объектом
  • обнаружение теплых объектов

Известные ограничения

Температура от -30 до +50 по Цельсию.

Относительная влажность, без образования конденсата (проценты) – 95

Стоимость

На aliexpress датчики Sharp можно найти в пределах 300 рублей за штуку. На сайте магазина Амперка цены начинаются от 600 рублей.

Интересные проекты

Автономная платформа
https://ru.aliexpress.com/item/4WD-Robot-Smart-Car-Chassis-Kits-car-with-Speed-Encoder-DC-for-Robot-car/2039732491.html

Платформа с одним датчиком на сервоприводе
http://www.trossenrobotics.com/robotgeek-panning-sensor-kit

Проект Flight Deck от Edward Perks на его личном сайте http://edwardperks.com/projects/flightdeck.html

Это бесконтактный миди-контроллер с подсветкой. Используется музыкантом для аудио перформансов на вечеринках.

Flight Deck

Подписывайтесь на нашу рассылку, добавляйте ссылки на ваши проекты с использованием ИК-датчиков в комментариях к статье.

А также присоединяйтесь к сообществу в телеграм-чате @robotics_chat.

Источники:

Изображения взяты с: www.pololu.com, bse.sci-lib.com, baslerweb.com, roboforum.ru, voltiq.ru, mips.by, aliexpress, trossenrobotics.com, edwardperks.com.

Источник: https://the-robot.ru/study/glaza-robotov-chast-2-infrakrasnye-sensory/

Насекомые роботам подарили свои глаза

Бывший боксер, ставший героем некоторых французских «желтых жилетов» после избиения офицеров полиции в ходе демонстрации, был осужден в среду и приговорен к одному году тюремного заключения.

Кристоф Деттингер, бывший чемпион страны в полутяжелом весе, был снят на камеру 5 января, когда он нанес полицейским несколько сильных ударов. Потасовка произошла на пешеходном мосту, проложенном через реку Сену, в Париже.

37-летний Деттингер после нападения самостоятельно пришел в полицию и с этого момента находится под стражей. Он появился перед переполненным залом суда в среду и выглядел очень уставшим. На его лице можно было увидеть тонкие усы и коротко постриженные волосы.

Обратите внимание

Не обращая внимания на сторону обвинения, которая требовала значительно более сурового приговора, судья назначил Деттингеру пребывание в «открытой тюрьме», которое позволит ему работать в течение дня.

Видеозапись инцидента, которая неоднократно воспроизводилась по телевидению и в социальных сетях, снова была показана в суде с Деттингером, рост которого составляет почти два метра. На ней можно увидеть, что экс-боксер сначала ударил одного полицейского рукой, а затем пнул второго стража правопорядка, лежащего на земле.

Отец троих детей, который ранее не был никогда судим, извинился за свои действия.

«Я лишь хотел остановить несправедливость, но в итоге сам создал еще одну», – сказал Деттингер суду.

Он выразил сожаление по поводу своей «ошибки», которая, по его словам, была вызвана гневом в связи с «насилием» против демонстрантов.

Движение желтых жилетов, названное в честь защитных жилетов повышенной видимости, возникло после повышения налоговых сборов и быстро переросло в более масштабное восстание против экономической политики и стиля руководства президента Эммануила Макрона.

Число людей, принимающих участие в еженедельных акциях протеста, значительно уменьшилось с начала года, но движение все еще не потухло, поэтому демонстрации регулярно заканчиваются беспорядками.

«Я увидел, как полицейские бьют дубинками протестующих в желтых жилетах – я не понимал этого. Я заметил женщину, лежащую на земле. Ее кто-то пинал и уже собирался использовать на ней дубинку. Тогда-то я и набросился на полицейского, ударив его рукой», – спокойно объяснил Деттингер в среду.

Несмотря на его извинения, прокурор потребовал трехлетнего тюремного срока и один год условно.

Еще один судья должен будет определить точные сроки тюремного заключения на следующей неделе.

Деттингер также получил 18-месячный условный срок; ему запрещено посещать Париж в течение шести месяцев, и он должен выплатить двум своим жертвам суммы в размере 2000 и 3000 евро (около 150 и 225 тысяч рублей по текущему курсу).

Источник: https://infosmi.net/kuryozy/63339-nasekomye-robotam-podarili-svoi-glaza/

Робот-муха получает энергию без проводов

Робот-муха, которая получает энергию без проводов

Развитие робототехники – один из ключевых факторов, отражающих научно-технический прогресс в современном мире. Единственный минус этого сегмента электроники – потребность в постоянном питании при помощи проводов или батареи, которая имеет большую емкость заряда. 

Проанализировав эту проблему, ученые одного из ведущих университетов Соединенных Штатов Америки – Вашингтонского, сумели разработать робота, которому не требуется использовать аккумуляторы или провода для подключения к электросети, чтобы нормально функционировать. 

Робот-муха, который в дословном переводе с английского называется так же, получает питание посредством использования лазерного луча. Любопытна и конструкция этого изобретения, поскольку она снабжена парой крыльев, которые могут функционировать независимо друг от друга. 

Важно

Благодаря этой особенности крыльев, робот становится очень маневренным и быстрым. Легко обходить какие-то крупногабаритные препятствия.

Ученые уже отметили, что благодаря таким способностям, устройство можно использоваться в качестве разведывательного дрона. Оно способно проникать в самые труднодоступные места.

Так же его можно применять в тех местах, где ведутся операции по устранению чрезвычайной ситуации, чтобы мониторить качество и результаты работы, количество пострадавших.

Некоторые ученые-биологи высказали свою заинтересованность в изобретении, так как они хотят задействовать его в процессе наблюдения за ростом и развитием некоторых видов растений и животных. В случаях, когда человеческое вмешательство неуместно. 

Сложности, возникающие в процессе разработки робота

Внедрение в человеческий быт роботов, которые имеют размер не больше насекомого, но могут похвастаться своей многофункциональностью – революционная инновация в мире робототехники, которая постепенно становится реальностью для современного мира. Проект, разработанный американскими учеными, доказывает, что нет ничего невозможного. 

Вникая в историю разработки «мухи», можно подумать, что самым сложным ее этапом было создание источника питания, который мог бы работать независимо. Однако, это далеко не так. Согласно отчетам ученых, сложнее всего было грамотно сконструировать крылья для этого миниатюрного робота. 

Прежде всего, это обусловлено тем, что для быстрых и резких взмахов крохотными крыльями требуется большое количество энергии. Любопытный факт: установка какого-либо из известных источников энергии на этот дрон заведомо была обречена на провал, так как все они имеют размеры, превышающие габариты робота. Это и стало причинной для создания автономного источника питания. 

Чтобы реализовать возникшую идею, были использованы лазеры и гальванические элементы. Когда луч лазера попадает на фотогальванические элементы, которые вмонтированы в корпус роботы – его световое излучение преобразовывается в электричество. Разработанная специально для этого изобретения система преобразования электричества, увеличивает количество поступающей энергии в несколько раз. 

Примечательно, что процедуру взмахов крыльями можно проводить в любую сторону. На работоспособности и исправности «мухи» это никак не отразится, позволив ей плавно взлетать и приземляться, когда в этом есть необходимость. 

Так как изобретение еще совсем новое и несовершенное, ученые нацелены работать над его модернизацией. На данный момент, в приоритете остается доработка лазера, что позволит в будущем сделать робот еще более маневренным и быстрым. 

Совет

Поражает визуальное сходство с насекомым, в честь которого и был назван этот миниатюрный робот. Это сходство прослеживается, не смотря на то, что разработкой какого-то уникального дизайна пока еще никто не занимался.

Читайте также:  Американский учёный создал систему с искусственным интеллектом, которая следит за чистотой газона

Детали, которые может разглядеть в роботе глаз дилетанта – это микросхема и крылья. Вес этой чудо-машины очень маленький – всего 190 миллиграмм.

Если попытаться его сравнить с чем-то по габаритам, то в голову приходит только заостренный конец карандаша или живая муха среднего размера. 

Для того чтобы активироваться работу «мухи», используется пьезоэлектрический актуатор. 

Исходя из всего вышесказанного, можно заключить, что научно-технический прогресс – это то, к чему следует стремиться в условиях жизни современного мира.

Пока что можно только пытаться представить, насколько существенно будет облегчена работа военной разведки и служб, занимающихся чрезвычайными ситуациями, когда этот робот станет полностью пригодным для использования, и его пустят в широкую реализацию.

Его маневренность и независимость от внешних источников энергии – то, что позволит приобрести широкую популярность в тех сферах человеческой жизни, где это наиболее актуально.

Источник: http://shopcarry.ru/top/editorial/robot-muha-poluchaet-energiyu-bez-provodov/

Как видит муха? Подробно о данном вопросе

Каждый человек хотя бы раз в жизни, пытался поймать муху. Скорей всего подобная затея была обречена на провал. Это связано с реакцией насекомого. Скорость реагирования мухи можно объяснить ее необычным зрением. На первый взгляд может показаться, что ничего особенного в насекомом нет, но это не так. Попробуем во всем разобраться.

Оглавление

  • Мир глазами мух
  • Глаза и IT-технологии
  • Удивительное зрение

Мир глазами мух

Человек – существо, обладающее бинокулярным зрением, позволяющим фокусироваться на выбранном объекте. Муха отличается от любого млекопитающего. Насекомое просматривает пространство в пределах 360 градусов. Каждый глаз наблюдает за своей зоной, равной 180 градусам.

Особенность зрения мухи заключается в том, что она целенаправленно просматривает пространство, в котором находится. Это объясняется тем, что насекомое имеет на голове 2 выпуклых глаза.

Важно: острота зрения у насекомого в 3 раза выше, чем у человека.

Крылатый вредитель видит движения в замедленном виде. Подобное явление можно сравнить с эпизодом из кинофильма «Матрица», когда главный герой уклоняется от летящих пуль, зависающих в воздухе.

Строение глаз насекомого

Чтобы понять строение органов зрения, необходимо воспользоваться микроскопом. После увеличения видно, что внутри глаза расположено огромное количество мелких «глазиков», напоминающих медовые соты. Такой орган зрения называется фасеточным.

Важно: в каждом выпуклом глазе насчитывается около 3 тыс. фасеток.

Каждая фасетка передает изображение в мозг насекомого, после чего формируется общий пазл. В отличие от человека, с его бинокулярным зрением, мухи не видят четкой картинки. При этом они способны улавливать даже незначительные движения. Таким образом, насекомое может избегать опасности.

Благодаря своему строению глаз, мухи способны видеть оттенки, которые на доступны человеку. Это же касается и ультрафиолета. Благодаря «особенным» органам зрения, крылатый вредитель видит мир более радужно.

Обратите внимание

Несмотря на свои уникальные глаза, муха не способна видеть в темное время суток. Поэтому насекомые ночью спят. Еще одной особенностью зрения вредителя является то, что они не способны различать крупные объекты. Например, человека. При этом они отчетливо видят движение руки.

Благодаря своим фасеткам, муха способна видеть перемещающиеся объекты с высокой четкостью изображения. Насекомое воспринимает 300 кадров в секунду. Для сравнения можно отметить человеческое зрение, которое видит только 16 кадров. Благодаря особенному строению глаз, муха не только своевременно замечает приближающуюся опасность, но и прекрасно ориентируется в пространстве во время полета.

Сколько глаз у мухи?

Чтобы полностью сложилась картинка и можно было понять, как видят мухи, необходимо определить точное количество глаз. Как было рассмотрено выше, у насекомого имеется несколько органов зрения, а именно:

  • 2 фасеточных;
  • 3 простых, небольшого размера.

Первый вид глаз позволяет своевременно определять угрозу, а оставшиеся помогают фокусироваться на конкретной цели. Фасеточные «очки» размещены по бокам. Что касается дополнительных глаз, то они расположены в верхней части головы – на темечке.

У самцов органы зрения расположены ближе друг к другу. У самок лоб немного шире, поэтому глаза разведены в стороны. Несмотря на физиологические отличия, в обоих случаях насекомое просматривает пространство на 360 градусов.

Глаза и IT-технологии

Изучив строение органов зрения мухи, исследователи из университета Иллинойса сумели разработать фасеточную камеру. Внешне она напоминает глаз насекомого, состоящий из 180 камер-фасеток.

Каждая крошечная линза оснащена собственным фотодатчиком. Поэтому микрокамеры работают автономно друг от друга. Каждый фрагмент, отснятый камерой, отправляется в микропроцессор, где и формируется панорамная картинка. Ширина готового изображения соответствует углу обзора равному 180 градусам.

Важно: подобное изобретение не нуждается в фокусировке.

Объекты расположенные в непосредственной близости с камерами видны также отчетливо, как и те, что расположены на расстоянии. При необходимости форму «электронного глаза мухи» можно изменить. Это возможно благодаря эластичному полимеру, из которого изготовлено устройство.

Благодаря исследованию такого насекомого как муха, удалось получить уникальную камеру, которая может быть использована в видеонаблюдении. Также подобные устройства могут быть задействованы при создании новых компьютеров и ноутбуков.

Удивительное зрение

Проанализировав структуру глаза мухи, можно отметить на сколько удивительным зрением обладает насекомое. Вредитель не просто просматривает пространство на 360 градусов, но и мгновенно реагирует на опасность.

Зрение «домашней» мухи можно сравнить с высококлассной системой слежения. К тому же исследования насекомого позволили разработать новейшие технологии, которые решат многие проблемы.

Источник: http://ZelenPlaneta.ru/muhi/kak-vidit-muha-podrobno-o-dannom-voprose.html

Самые необычные роботы в мире

Люди XXI века стали свидетелями эпохи, когда робот может принять любое обличие – от таракана до пугающе реалистичного андроида.

Способности современных механизмов приводят одновременно в состояние восторга и трепетного ужаса: самые необычные роботы в мире умеют оперировать, вести философские беседы, проникать внутрь человеческого организма и даже самостоятельно кооперироваться друг с другом, чтобы выполнять командную работу.

Топ-11 удивительных роботов

Китайский робот-доктор

Представляем вашему вниманию первого в мире робоврача, который сдал экзамены в медицинском вузе, получив 456 баллов из необходимых 360, и теперь может похвастаться самой настоящей врачебной лицензией.

Создатели проекта с искусственным интеллектом Smart Doctor Assistant, разработчики компании iFlyTek говорят, что он все же не заменит врача, зато станет блестящим помощником. Роботизированный ассистент сможет быстро анализировать данные о заболеваниях, обрабатывать их и выдавать точные результаты.

Робот-пожиратель мух

Пусть предназначение этого механизма не такое возвышенное, как у предыдущей модели в данной статье, но робот является уникальным в своем роде и достоин называться необычным.

Создатели устройства под названием EcoBot из Университета Бристоля наделили изобретение удивительной системой подзарядки: вместо стандартных источников питания он использует топливные элементы, которые работают на глюкозе.

Откуда берется глюкоза? Буквально из воздуха: EcoBot ловит насекомых, и микроорганизмы, содержащиеся в микроэлементах, перерабатывают их в сахар. Всего восемь мух зарядят робота энергией на 12 дней работы.

Робот-Эйнштейн

Робототехника продвинулась настолько, что ученым удалось воскресить самого Эйнштейна! Возможно, в будущем так и произойдет, а пока придется довольствоваться робокопией ученого. Знакомьтесь, Альберт Хубо (Albert Hubo) – андроид с телом гуманоида.

В голову Альберта вмонтированы CCD-камеры для визуального распознавания людей, а натуралистично выполненное лицо выражает обширный спектр эмоций. Тело Hubo представляет собой стандартную для роботов конструкцию, изобретение умеет перемещаться и говорить.

SpotMini – удивительная робособака

На первый взгляд изобретение разработчиков Boston Dynamics можно назвать похожим на четырехлапого верного друга с большой натяжкой – у робота нет ни шерсти, ни хвоста, ни даже полноценной головы. Однако не стоит спешить с выводами.

SpotMini обучен повадкам собаки, он умен, отлично ориентируется на местности и преодолевает препятствия, а также способен работать в команде со своими собратьями – например, открыть и придержать дверь для них.

Именно это произвело фурор в сфере робототехники.

Читайте также:  Появилась новая версия робота asimo

Андроид София

Нельзя не упомянуть самую популярную роботессу с искусственным интеллектом и человекоподобной мимикой.

София, шутливо обещавшая уничтожить человечество, успела объездить весь мир, получить гражданство Саудовской Аравии и поссориться с Илоном Маском, намекнув на его чрезмерную боязнь порабощения людей умными роботами.

На сегодняшний день это самый совершенный робот, способный поддерживать даже абстрактные беседы.

Умная секс-кукла Harmony

Андроид с романтичным именем Гармония, конечно, уступает Софии по уровню интеллекта, но ей это простительно, ведь основное предназначение игрушки – вовсе не политические дебаты и философские разговоры.

И все же труд разработчиков восхищает: помимо невероятно «очеловеченной» внешности, робот распознает лица, запоминает информацию о своем хозяине и умело вворачивает данные в разговоре, создавая и поддерживая иллюзию о себе как о настоящей девушке.

Geminoid DK – клон психолога

Этот японский робот изготавливался на заказ в Японии по подобию профессора психологии из Ольборгского университета в Дании.

Преподаватель развлекает студентов, проводя занятии совместно со своим механическим двойником, – это позволяет ему изучить особенности взаимодействия между человеком и роботом.

Ходят слухи, что роботизированную копию Хенрика Шарфа частенько принимают за самого профессора – в состоянии покоя Geminoid DK действительно неотличим от «оригинала». Впрочем, магия разрушается, когда робот начинает двигаться или демонстрировать эмоции – срабатывает эффект «зловещей долины».

Paro Baby Seal – робот-тюлень

Кто бы мог подумать, что бездушный механизм будет вызывать умиление и желание обнять. Именно на такие чувства рассчитана терапевтическая игрушка, разработанная для эмоционального подъема и улучшения самочувствия у пожилых людей и больных, страдающих аутизмом. Если вы можете, не дрогнув, устоять перед обаянием этого малыша-тюлененка, вы, вероятнее всего, социопат.

ChouChou – первая в мире робобабочка

Это уникальное японское творение объединяет в себе хрупкость природной красоты и результат точного математического расчета. Робонасекомое, порхающее в стеклянной банке, невооруженным взглядом не отличить от настоящего. Механическая бабочка реагирует на постукивания пальцев о крышку сосуда.

Роботаракан

Не все насекомые одинаково прекрасны, но это не значит, что у них нет права на существование.

Плод трудов ученых из Франции, Швейцарии и Бельгии, трехсантиметровый робот-таракан втерся в доверие к своим собратьям и следит за ними с помощью встроенных сенсоров и камер.

Зачем? Во имя науки, конечно же! Механизм перемещается с помощью крошечных колес, а нанесенный на его спинку фермент, добытый из тел настоящих тараканов, позволяет сливаться с толпой.

Оригами из биоматериала

Разработка инженеров из Шеффилдского, Массачусетского и Токийского учебных заведений будет спасать жизни. Эта кроха, состоящая из частицы свиного кишечника, самоотверженно ныряет в желудок человека, чтобы достать проглоченные предметы. Необычное строение в виде оригами позволяет роботу складываться и принимать разнообразные формы.

Источник: https://robo-sapiens.ru/stati/samyie-neobyichnyie-robotyi-v-mire/

Сколько кадров в секунду видит муха и сколько у неё глаз

Зрительный аппарат мухиГлаза у мухи

Все люди знают, что поймать или прихлопнуть муху очень сложно: она очень хорошо видит и моментально реагирует на любые движения, взлетая вверх. Разгадка кроется в уникальном зрении этого насекомого. Ответ на вопрос о том, сколько глаз у мухи, поможет понять причину ее неуловимости.

Устройство зрительных органов

Домашняя или обыкновенная муха имеет черно-серый окрас туловища длиной до 1 см и немного желтоватое брюшко, 2 пары серых крыльев и голову с большими глазами. Она относится к самым древним жителям планеты, о чем свидетельствуют данные археологов, обнаруживших экземпляры, датируемые 145 млн. лет.

При рассмотрении головы мухи под микроскопом можно увидеть, что у нее очень оригинальные объемные глаза, расположенные с двух сторон.

Как видно на фото глаз мухи, они похожи визуально на мозаику, составленную из 6-гранных структурных единиц, которые называют фасетками или омматидиями, похожими на строение медовых сот.

Важно

В переводе с французского слово «fasette» означает грани. Благодаря этому глаза называют фасеточными.

Как понять, что видит муха по сравнению с человеком, у которого зрение является бинокулярным, т. е. составляется из двух картинок, которые видят 2 глаза? У насекомых зрительный аппарат устроен более сложно: каждый глаз состоит из 4 тыс.

фасеток, показывающих небольшую часть видимого изображения.

Поэтому формирование общей картины внешнего мира у них происходит по принципу «сбора пазлов», что позволяет говорить об уникальности строения мозга мух, способного обрабатывать более 100 кадров изображений в секунду.

Как видит муха

Такое устройство зрительных органов не дает возможности концентрироваться мухе на определенном предмете или объекте, а показывает общую картину всего окружающего пространства, что позволяет быстро заметить опасность. Угол обзора каждого глаза составляет 180°, что вместе составляет 360°, т. е. тип зрения является панорамным.

Благодаря такой структуре глаз, муха прекрасно обозревает все вокруг, в т. ч. видит человека, который пытается подкрасться сзади. Контроль за всем окружающим пространством обеспечивает ей 100% оборону от всех неприятностей, в т. ч. и от людей, собирающихся убить муху.

Кроме 2-х основных, у мух есть еще 3 обычных глаза, расположенных на лбу в промежутках между фасеточными. Эти органы позволяют им рассматривать близлежащие объекты более четко для распознавания и мгновенной реакции.

Особенности зрительных способностей мух

Зрение у мухи обыкновенной имеет еще множество интересных особенностей:

  • основные цвета и их оттенки мухи различают прекрасно, к тому же они способны отличать и ультрафиолетовые лучи;
  • они совершенно ничего не видят в темноте и потому ночью спят;
  • однако некоторые цвета из всей палитры они улавливают немного иначе, потому условно их считают дальтониками;
  • фасеточное устройство глаз позволяет фиксировать одновременно все вверху, внизу, слева, справа и впереди и дает возможность быстро отреагировать на приближающуюся опасность;
  • глаза мухи различают только мелкие предметы, к примеру, приближение руки, но крупную фигуру человека или мебель в помещении не воспринимают;
  • у самцов фасеточные глаза расположены ближе друг к другу по сравнению с самками, имеющими более широкий лоб;

Мерцательные характеристики

Существует показатель зрительных способностей, который связан с частотой мерцания изображения, т. е. самой ее низкой границей, при которой свет фиксируется как постоянный источник освещения. Называется он CFF — critical flicker-fusion frequency. Его значение показывает то, насколько быстро глаза у животного способны обновлять изображение и обрабатывать зрительную информацию.

Человек способен улавливать частоту мерцания 60 Гц, т. е. обновление изображения 60 раз в сек., которой придерживаются при показе визуальной информации на телевизионном экране. Для млекопитающих (собак, кошек) это критическое значение равно 80 Гц, из-за чего им обычно не нравится просмотр телепередач.

Чем выше значение частоты мерцания, тем больше биологических преимуществ имеет животное. Поэтому для насекомых, у которых данное значение достигает 250 Гц, это проявляется в возможности более быстрой реакции на опасность.

Ведь для человека, приближающегося к «добыче» с газетой в руках с намерением ее убить, движение кажется быстрым, но уникальное строение глаза комнатной мухи позволяет ей улавливать даже мгновенные перемещения как бы в замедленном темпе.

По данным биолога К. Гили, такая высокая критическая частота мерцания у мух обусловлена их малыми размерами и быстрым обменом веществ.

Приведенный анализ зрительных способностей позволяет понять, что мир глазами мухи выглядит как сложная система большого числа картинок по аналогии с небольшими видеокамерами, каждая из них передает насекомому информацию о небольшой части окружающего пространства.

Собранное воедино изображение позволяет мухам одним взглядом держать визуальную «круговую оборону» и мгновенно реагировать на приближение врагов.

Исследования ученых таких зрительных способностей насекомых позволили заниматься разработками летающих роботов, у которых компьютерные системы контролируют положение в полете, имитируя зрение мух.

Источник: https://apest.ru/muhi/o-muhah/zrenie-muh/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector