Специалисты Китайской академии наук представили компактный сенсорный модуль, который объединяет возможности визуального наблюдения и детектирования химических веществ. Разработка реализована на базе принципов строения фасеточного глаза плодовой мушки. Устройство обеспечивает роботам панорамное поле зрения 180 градусов и одновременно способно фиксировать присутствие опасных газов в окружающей среде. Совмещение двух сенсорных систем в едином легком корпусе делает модуль пригодным для установки на микродроны.
Габариты датчика составляют всего 1,5 миллиметра. Конструкция включает 1027 визуальных элементов, изготовленных методом двухфотонной полимеризации с применением фемтосекундного лазера. Между миниатюрными линзами инженеры разместили микроскопические щетинки, которые препятствуют запотеванию и осаждению загрязнений на оптической поверхности.
Химический массив, напечатанный на струйном принтере, встроен в общий корпус датчика. Материал этого массива изменяет окраску при контакте с летучими опасными веществами. Интеграция двух систем в одном модуле позволила сократить суммарный вес конструкции, сохранив весь набор функций.
Во время испытаний миниатюрный робот, оснащенный новым датчиком, продемонстрировал способность распознавать движущиеся объекты и обходить препятствия в пределах угла обзора 180 градусов. Устройство одновременно регистрировало угрозы, расположенные спереди и по бокам, что подтверждает эффективность широкоугольной оптической системы и химической индикации.
Ограничения текущего прототипа
Среди текущих недостатков опытного образца исследователи отмечают относительно низкое разрешение получаемого изображения. Искажения, вносимые изогнутыми линзами, требуют дополнительной программной коррекции. Химический модуль уступает визуальной части по скорости реакции на появление целевых веществ. Команда разработчиков планирует устранить этот разрыв в последующих версиях.
Будущие модификации устройства предполагают внедрение алгоритмов высокодетализированного распознавания объектов и ускоренного химического анализа. Технология может найти применение в микродронах, работающих в условиях обрушенных конструкций и химически опасных зон. В таких сценариях требуется одновременное обнаружение физических препятствий и утечек химических веществ, что обеспечивает комбинированный датчик.