港科大最新研究！當機器人按照上蒼蠅復眼會怎樣？！

香港科技大學范智勇教授團隊開發了一種針孔復眼（PHCE）系統，該系統集成了3D打印的蜂窩狀光學結構和半球形的全固態高密度鈣鈦礦納米線（PNA）光電探測器陣列。這種無透鏡的針孔結構（PHA）可以根據底層圖像傳感器的需求，設計制備出任意布局。該團隊通過對比光學模擬和成像結果驗證了該視覺系統的關鍵特性和功能，包括超寬視場、精準的目標定位和運動跟蹤能力。該團隊進一步演示了PHCE系統在無人機上的功能集成，使其能夠跟蹤地面上的四足機器人。這種空中-地面協作機器人互動展示了PHCE系統在未來多機器人協作和機器人群技術開發中的潛在應用前景。

研究者受到昆蟲（例如強盜蠅）復眼幾何結構的啟發，設計了蜂窩狀的針孔陣列，通過光學計算和模擬仿真優化了有限像素數下的接受角Δφ、小眼間角ΔΦ，確定了對應針孔的最佳長度直徑比，可以消除相鄰小眼之間的盲區并減少光效率損失。研究者使用摩方精密面投影微立體（PμSL）光刻3D打印技術（nanoArch® P140，精度：10 μm）制備了對應幾何參數的針孔陣列，并與半球殼的凸面共形，原料為光敏樹脂。由于高打印自由度和簡化的結構，上述針孔陣列的參數可以很好地設計和協調，以滿足對應圖像傳感器的需求。