シアトルのワシントン大学（UW）の科学者らは、生きているカブトムシや昆虫サイズのロボットの上に取り付けて、虫の目から見たライブ映像をストリーミングできる小型ワイヤレスカメラを開発した。
「カブトムシ用のGoPro」と称される小型カメラの重さは約250ミリグラム（トランプの重さの約10分の1）で、消費するエネルギーも最小限だ。
Bluetooth を使用して、最大 120 メートルの距離から、カブトムシの背中から近くのスマートフォンに低解像度の白黒映像のビデオ クリップを 1 ～ 5 フレーム/秒 (1 ～ 5 FPS) の速度でストリーミングします。スマートフォンに送信される映像の解像度は 160 x 120 ピクセルです。
カメラは 60 度回転できる機械式アームに取り付けられており、これにより視聴者は最小限のエネルギー消費で高解像度のパノラマ ショットを撮影したり、移動する物体を追跡したりすることができます。
「私たちは、実際に生きている昆虫から何が起こっているかの一人称視点をキャプチャしたり、小型ロボットのビジョンを作成したりできる、低電力、軽量のワイヤレスカメラシステムを作成しました」と、主著者であるウィスコンシン大学准教授のシャム・ゴラコタ氏は述べています。ポール G. アレン コンピュータ サイエンス & エンジニアリング スクールで博士号を取得。
「視覚はコミュニケーションやナビゲーションにとって非常に重要ですが、これほど小さな規模でそれを実現するのは非常に困難です。その結果、私たちの取り組みが始まるまでは、小型ロボットや昆虫に対してワイヤレス視覚を実現することはできませんでした。」
ゴラコタ氏によると、カブトムシの移動中の映像を撮影することは、昆虫のようなロボットやドローンに比べて省電力の利点があるという。
「その機動性はバッテリーをかなり消耗します」と彼は言います。 「生きた動物とセンサーという 2 つの異なるものを組み合わせることで、基本的に両方の長所を活用することができます。」
このカメラはリチウムポリマー電池で駆動されており、継続的にストリーミングした場合は1時間以上動作することができる、と共著者の共同主著者であり、カリフォルニア大学電気工学およびコンピュータ工学の博士課程の学生であるヴィクラム・アイヤー氏は述べている。
電池寿命を節約するために、研究者らはカメラに加速度計を組み込み、昆虫が動いているときだけ写真を撮影できるようにした。これにより、フル充電で6時間の動作が可能となった。
「私たちはカブトムシが動いたときを検出できるように、システムに小型の加速度計を追加しました。そうすれば、その間の画像のみがキャプチャされます」とアイヤー氏は言いました。
「この加速度計なしでカメラが継続的にストリーミングしている場合、バッテリーが切れる 1 ～ 2 時間前に録画できます。加速度計を使用すると、カブトムシの活動レベルに応じて 6 時間以上記録できます。」
研究者らは、取り外し可能なバックパックを2種類の異なる種、スムース・デス・フェーシング・カブトムシ（Asbolus laevis）とピナケート・カブトムシ（Eleodes nigrina）に取り付けた。これらのカブトムシは、0.5グラムよりも重い荷物を運ぶことができることが知られている。
「私たちは、カブトムシが私たちのシステムを運んでいるときにも適切に移動できることを確認しました」と共同筆頭著者で、電気工学とコンピューター工学を専攻するウィスコンシン大学の博士課程の学生、アリ・ナジャフィ氏は語った。 「彼らは砂利道を自由に越えたり、坂道を登ったり、木に登ったりすることさえできました。」
カブトムシは実験終了後も少なくとも1年間は生き続けた。
昆虫を使った研究を行った後、研究チームはカメラ システムを使用して「無線視覚を備えた世界最小の地上用電源自律ロボット」を開発し、昆虫に使用されたシステムの後に実証されました。
研究者らは、軽量かつ低電力のモバイルカメラの可能性に興奮している一方で、秘密監視の可能性があるためプライバシーの問題が生じることも認めた。
「私たちは研究者として、人々がリスクを認識し、それに対処する解決策を考え出せるように、物事をパブリックドメインに置くことが非常に重要であると強く信じています」とゴラコタ氏は述べた。
チーム出版された研究結果は7月15日付けの「Scientific Robotics」誌に掲載された。
