اكتشف باحثون في جامعة فوتشو بالصين روبوتًا مزودًا بمستشعر رؤية جديد، يتكيف مع تغيرات الإضاءة أسرع بخمس مرات من العين البشرية. يرى الروبوت بوضوح شبه فوري مهما كانت شدة الضوء، مما يمهد الطريق لثورة في الروبوتات والسيارات ذاتية القيادة، بقدرته على التعامل مع الظروف البصرية المعقدة بكفاءة عالية.
تقنية مبتكرة تتفوق على العين البشرية
تحتاج العين البشرية إلى وقت للتكيف عند الانتقال بين مستويات إضاءة مختلفة، مثل التحرك من مكان مظلم إلى ضوء الشمس الساطع. لكن هذا المستشعر الروبوتي المبتكر ينجح في التغلب على هذا التحدي بسرعة فائقة، حيث يوفر رؤية واضحة فورية. تكمن أهمية هذا الابتكار في قدرته على تزويد الأنظمة الآلية بحساسية بصرية متطورة لم تكن ممكنة من قبل.
يُعد هذا الإنجاز العلمي، الذي حققه باحثون صينيون في جامعة فوتشو، خطوة كبيرة نحو تحقيق أنظمة رؤية آلية أكثر ذكاءً وكفاءة. تفتح هذه التقنية آفاقًا جديدة لتطوير الروبوتات القادرة على العمل في بيئات متنوعة، وكذلك للسيارات ذاتية القيادة التي تتطلب استجابة بصرية فورية ودقيقة لضمان السلامة والأداء المثالي.
النقاط الكمومية: سر الرؤية الفائقة
تكمن قوة هذا الاكتشاف في استخدام النقاط الكمومية، وهي جسيمات متناهية الصغر تتمتع بحساسية عالية للضوء. هذه الجسيمات لديها القدرة الفريدة على امتصاص الشحنات الكهربائية وإطلاقها بناءً على شدة الضوء المحيط بها، مما يمنح المستشعر قدرة استثنائية على التكيف السريع مع الإضاءة المتغيرة.
قام الفريق البحثي بتركيب هذه النقاط الكمومية بدقة على طبقات متعددة من البوليمرات وأكسيد الزنك، لتصميم مستشعر يحاكي إلى حد كبير آلية عمل العين البشرية. فعندما تنتقل العين من بيئة ساطعة إلى أخرى مظلمة، فإنها تخزن وتستخدم الأصباغ للمساعدة في الرؤية، وهذا المستشعر يقوم بعمل مشابه ولكنه يتميز بسرعته الفائقة وقدرته على الاستجابة الفورية.
مستقبل الروبوتات والسيارات الذاتية أكثر كفاءة
لا يقتصر تميز هذا المستشعر الجديد على سرعته الفائقة فحسب، بل يتميز أيضًا بذكائه في استهلاك الطاقة. فبدلاً من معالجة كل جزء من البيانات المرئية التي يتلقاها، يقوم المستشعر بتصفية الضوضاء والتركيز بشكل انتقائي على المعلومات الأكثر أهمية، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة ويُسهّل معالجة البيانات بواسطة أجهزة الكمبيوتر المدمجة في الروبوتات والمركبات.
أوضح الباحث الرئيسي يون يي أن آلية عمل المستشعر تشبه التعاون بين العين والدماغ البشريين، حيث يركز على العناصر الأساسية ويتجاهل التفاصيل غير الضرورية. بينما تحاول معظم أنظمة الرؤية الآلية الحالية معالجة كل ما تراه، مما يستهلك الكثير من الطاقة ويبطئ العمل، يقوم هذا المستشعر الجديد بمعالجة معلومات الضوء مسبقًا عند مصدرها، مما يضمن استجابة أسرع للروبوتات والسيارات مع استخدام طاقة أقل بكثير.
يمكننا الآن تخيل سيارات ذاتية القيادة تتعامل بسلاسة مع التغير المفاجئ للضوء عند الخروج من نفق مظلم إلى أشعة الشمس الساطعة، دون أي خلل في الرؤية أو الأداء. كما سيتمكن الروبوتات العاملة في المستودعات من أداء مهامها بكفاءة متساوية سواء في الظلام الدامس أو تحت الأضواء الكاشفة، مما يعزز الإنتاجية والتشغيل المستمر. يخطط فريق فوتشو لتوسيع نطاق عملهم ليشمل مجموعات مستشعرات أكبر ودمج رقائق ذكاء اصطناعي طرفي لتحقيق معالجة أكثر ذكاءً وفورية.