Új és kompakt képalkotó érzékelő 4D látást biztosít a robotoknak

A robotokban és drónokban használt jelenlegi háromdimenziós látórendszerek gyakran terjedelmesek, drágák, és nehezen tudják feldolgozni a valós világ gyors ütemű, kiszámíthatatlan mozgásait. Ennek megoldására a kutatók egy rendkívül fejlett, egyetlen szilíciumchipre összevont 4D képalkotó érzékelőt fejlesztettek ki. Ez a kompakt technológia - amelyet a Nature folyóiratban részletesen ismertetnek - rendkívül pontos digitális térképeket készít a környezetéről, miközben egyidejűleg pontosan követi a mozgó tárgyak sebességét.

A hagyományos szenzorokkal ellentétben, amelyek gyors fényimpulzusokra támaszkodnak, és külön komponenseket igényelnek a jelek küldéséhez és fogadásához, az újonnan tervezett chip egy folyamatos lézersugárral működik. A lézerfényt egy közel 62 000 mikroszkopikus, helyhez kötött pixelből álló fizikai rácson keresztül irányítják. A tömb minden egyes pixele egyszerre működik adó- és vevőegységként, ami rendkívül kompaktá teszi a teljes eszközt. A rendszer a visszatérő fényhullámok frekvenciájának apró elmozdulásait elemezve azonnal kiszámítja, hogy egy tárgy milyen messze van, és milyen gyorsan mozog.

A kutatócsoport sikeresen tesztelte az érzékelőt különböző forgatókönyvekben, többek között beltéri helyiségek feltérképezésében és egy forgó lemez sebességének azonnali mérésében. A nagy hatótávolságú kültéri tesztek során a chip sikeresen rögzítette a pontos részleteket, például egy 65 méterre lévő épület ablakait és erkélyeit.

Mivel a kialakítás az összes szükséges elektronikus és optikai alkatrészt közvetlenül egy chipre integrálja, kompakt és méretezhető. Bár a felbontás és a hatótávolság tekintetében még javításra szorul, ez a 4D technológia egy napon javíthatja az autonóm gépek, drónok, és végül a mindennapi digitális kamerák és okostelefonok látási képességeit.