Käferblick für Roboter

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Wissenschaftler an der University of Washington haben eine winzige Kamera entwickelt, die von Käfern und insektenartigen Robotern auf dem Rücken getragen werden kann. Das Gerät wiegt gerade mal 250 Milligramm, ist kabellos, schießt bis zu fünf Bilder pro Sekunde und ist per Bluetooth über ein Smartphone steuerbar. Die Technik funkt über Distanzen von bis zu 120 Metern.

Schwenkbare Tracking-Shots

Über eine Mechanik lässt sich die Kamera um bis zu 60 Grad schwenken. So sollen weitwinklige, hochauflösende Aufnahmen ebenso möglich sein wie das Tracking eines Objektes. Die Technik frisst laut den Forschern wenig Strom, weil sie über einen Beschleunigungssensor aktiviert wird: Erst wenn sich das Insekt bewegt, startet die Aufnahme. Ein kontinuierlicher Stream sei zwei Stunden möglich, mit der Stop-and-Go-Mechanik sind bis zu sechs Stunden drin.

Die Kamera wurde sowohl an realen Käfern getestet, als auch auf insektengroße Roboter gegeben, die vibrationsgetrieben auf dem Land laufen. Einerseits soll die neue Kamera dabei helfen, reales Käferverhalten genauer zu erforschen, beispielsweise ihre Fähigkeit, sich in steinernen Umgebungen fortzubewegen. Andererseits simuliert sie für Roboter die Sicht von Insekten.

Rucksack für Insekten

Das geringe Gewicht war notwendig, denn sonst wäre die Hardware zu schwer für kleine Käfer. Um energiesparend vorzugehen, haben die Entwickler sich an der Natur orientiert: Manche Fliegen nehmen nur mit einem Teilbereich ihrer Augen hochauflösende Bilder wahr und richten ihren Kopf entsprechend aus.

Somit sollen neue Umgebungen bildlich erschlossen, Insektenverhalten besser verstanden und davon gelernt werden. Die Forscher interessiert beispielsweise, wie Käfer sich in schwierigen Umgebungen fortbewegen können, da dies nachahmenden Robotern bislang nicht gelingt. Getestet wurden die Kameras an zwei tatsächlichen Käferarten (Asbolus verrucosus und Eleodes), die das Extra-Gewicht gut vertragen haben.

Problem Privatsphäre

Dass diese Technik ein erhebliches Risiko für die Privatsphäre darstellen könnte, räumen die Entwickler ein. Deshalb sei es so wichtig, schon früh mit den Ergebnissen an die Öffentlichkeit zu gehen. Die Arbeit ist Mitte Juli im Journal "Science Robotics" erschienen.

"Als Forscher sind wir der festen Überzeugung, dass es sehr wichtig ist, dass diese Dinge öffentlich stattfinden, sodass Menschen sich den Risiken bewusst werden und Lösungsansätze entwickelt werden können", sagt Shyam Gollakota, Associate Professor an der Paul G. Allen School of Computer Science and Engineering der University of Washington, der federführend an dem Projekt beteiligt war. "Sehvermögen ist für Kommunikation und Navigation sehr wichtig, doch es ist äußerst schwierig, dies in einem so kleinen Maßstab auszuführen." Sein Team habe ein Kamerasystem entwickelt, das sehr leicht und kabellos ist und "aus erster Perspektive aufnehmen kann, was aus der Sicht eines tatsächlich lebenden Insekts geschieht". Roboter könnten dieses Sehvermögen nun auch erhalten.

(bsc)