Digitale Agenda: Schweizer, französische und deutsche Wissenschaftler entwickeln künstliche Insektenaugen, um Unfälle zu vermeiden

Wissenschaftler in der Schweiz, in Deutschland und in Frankreich untersuchten die Funktionsweise des Insektenauges und entwarfen und bauten die ersten voll funktionsfähigen, gebogenen künstlichen Miniaturaugenaugen. Das 'KURVACEDas Projekt erhielt 2 Millionen Euro an EU-Fördermitteln für die Entwicklung von Miniatur-„Insektenaugen“, die ein hohes industrielles Potenzial in der mobilen Robotik, intelligenter Kleidung und medizinischen Anwendungen haben.

In Zukunft könnte das künstliche Facettenauge in Bereichen eingesetzt werden, in denen die Erkennung von Panoramabewegungen primordial ist. Zum Beispiel könnte ein flexibles künstliches Facettenauge um Automobile herum angebracht werden, um Hindernisse effizient zu erkennen (z. B. während Parkmanövern, zur automatisierten Fahrzeugführung oder zur Erkennung von Fahrzeugen oder Fußgängern, die zu nahe kommen) oder in Mikroluftfahrzeugen implementiert werden ( MAVs) für die visionsbasierte kollisionsfreie Navigation (z. B. während der Landung oder zur Vermeidung von Hindernissen, z. B. bei Rettungseinsätzen). Aufgrund ihrer geringen Dicke und Flexibilität könnten sie auch in Gewebe integriert werden, um intelligente Kleidung herzustellen, z. B. intelligente Hüte mit Kollisionswarnsystemen für sehbehinderte Menschen. Darüber hinaus könnten flexible künstliche Facettenaugen zur Bewegungserkennung an den Wänden und Möbeln intelligenter Häuser angebracht werden (z. B. für ältere Menschen in Szenarien mit betreutem Wohnumfeld oder für Kinder in einer Unfallverhütungsfunktion).

Die Vizepräsidentin der Europäischen Kommission, Neelie Kroes, sagte: „Die Natur bietet uns viele äußerst ausgefeilte Lösungen für die Lösung von Problemen. Die von der Europäischen Kommission finanzierten Forschungsprogramme geben uns die Möglichkeit, einige der großartigen Dinge, die Mutter Natur uns gebracht hat, zu inspirieren, zu verstehen, zu kopieren und im industriellen Maßstab nachzubilden, damit wir das Leben unserer Mitbürger verbessern können. “

Das Facettenauge weist ähnliche Eigenschaften und Funktionen auf wie das Auge der Drosophila-Fruchtfliege und anderer Arthropoden. Das Auge, ein kleines (12.8 mm Durchmesser, 1.75 Gramm) zylindrisches Objekt, besteht aus 630 „Basisaugen“, sogenannten Ommatidien, die in 42 Spalten mit jeweils 15 Sensoren angeordnet sind. Jedes Ommatidium besteht aus einer Linse (172 Mikrometer) und einem elektronischen Pixel (30 Mikrometer). Diese Sensoren verfügen über fortschrittliche optische Eigenschaften, wie beispielsweise ein unverzerrtes Panorama-Sichtfeld von 180° x 60° und eine große Tiefenschärfe, und können sich an unterschiedlichste Lichtverhältnisse anpassen.

Das CURVACE-Projekt wurde durch das FET-Open-Programm der Europäischen Kommission gefördert. Als Teil des Bereichs „Exzellente Wissenschaft“ von Horizont 2020, dem EU-Rahmenprogramm für Forschung und Innovation, fördert FET Open neuartige Ideen: die kollaborative Forschung für embryonale, risikoreiche, visionäre Wissenschaft und Technologie.

Hintergrund

Die Projekt An dem Projekt arbeiten fünf Institutionen zusammen: die EPFL (Schweiz), die Universität Aix-Marseille und das CNRS (Frankreich), das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik (Deutschland) und die Universität Tübingen (Deutschland). Die Zusammenarbeit dauert 45 Monate (01.10.2009 – 30.06.2013). Das Gesamtbudget des Projekts beträgt 2.73 Millionen Euro, davon 2.09 Millionen Euro aus EU-Mitteln.

Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences der USA veröffentlicht (PNAS).

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