Visão das moscas imitada para controlar robôs

Bs examinando como as moscas da fruta usam os movimentos dos olhos para melhorar o controle de voo com uma velocidade de reação incrivelmente rápida – cerca de 30 vezes mais rápida do que um piscar de olhos – os pesquisadores detalharam uma estrutura para imitar essa capacidade na robótica. A equipe estudou os movimentos de moscas-das-frutas amarradas em um simulador de voo de realidade virtual construído com luzes LED e gravado com câmeras de alta velocidade.

A equipe conseguiu determinar como as moscas da fruta usam os movimentos dos olhos para coordenar rapidamente suas asas em resposta ao que estavam vendo. Como os olhos das moscas estão fixos na cabeça, os pesquisadores rastrearam os movimentos da cabeça para inferir para onde as moscas estavam olhando. O olhar estabilizador é um fenômeno comum que a maioria dos seres vivos pode fazer; por exemplo, os humanos movem perfeitamente seus olhos, cabeça e/ou corpo para escanear uma sala.

Embora grande parte da pesquisa anterior nesta área tenha se concentrado nos movimentos das asas, entender como animais como moscas usam movimentos oculares ativos para controlar o voo pode melhorar muito a robótica. Atualmente, a maioria dos robôs possui sensores estacionários, mantendo o sensoriamento e o movimento desacoplados. Mas ao emular melhor os olhos e o cérebro por meio da coordenação de sensores visuais capazes de se mover no corpo, o controle de voo dos robôs pode ser amplamente aprimorado.

Para apoiar essa teoria, os pesquisadores determinaram que os olhos da mosca da fruta eram capazes de reagir quatro vezes mais rápido que o corpo ou as asas do animal. Essas reações também foram fortemente acopladas, demonstrando que as moscas dependem muito dos movimentos dos olhos para coordenar os movimentos das asas. Seus olhos podem controlar e estabilizar sua visão melhor do que se pensava originalmente, reduzindo o desfoque de movimento.

Além disso, eles descobriram que quando as moscas tinham cola cuidadosamente aplicada em suas cabeças e depois gravadas no simulador de voo de realidade virtual, a restrição dos movimentos da cabeça teve um impacto dramático no desempenho do voo. Um princípio importante descoberto foi que os olhos das moscas desaceleram o movimento visual que entra no cérebro e esse processo melhora seu comportamento de voo. Demonstrado neste trabalho, os pesquisadores acreditam que desvendar os segredos do mundo biológico pode ter amplas implicações para a tecnologia.