كشف علماء من جامعة كاليفورنيا عن تطوير مستشعر تصوير رباعي الأبعاد مدمج على شريحة إلكترونية واحدة، يمنح الروبوتات قدرة فائقة على تتبع المسافة والسرعة في آن واحد.
ويتجاوز هذا الابتكار قيود أنظمة الرؤية الثلاثية الأبعاد الحالية التي تواجه صعوبة في مواكبة التحركات السريعة والمفاجئة، حيث يعتمد النظام الجديد على مصفوفة بؤرية (FPA) تضم أكثر من 61 ألف بكسل ثابت محفور على شريحة سيليكون، تعمل جميعها كمستشعرات ذكية ترسل وتستقبل ضوء الليزر لتشكيل خرائط رقمية دقيقة للبيئة المحيطة.
ويستخدم الابتكار تقنية «FMCW LiDAR» التي تعتمد على شعاع ليزر مستمر بدلاً من النبضات الضوئية التقليدية، ما يسمح للشريحة برصد التغيرات الطفيفة في تردد الموجات الضوئية وحساب سرعة الأجسام المتحركة ومسافتها بشكل فوري.
وقد أثبتت التجارب المختبرية كفاءة النظام في رسم خرائط تفصيلية لغرف داخلية، والتقاط تفاصيل دقيقة لمبانٍ تبعد 65 متراً، بالإضافة إلى قياس سرعة الأجسام الدوارة بدقة عالية، ما يجعله العرض التوضيحي الأول لمصفوفة بؤرية واسعة النطاق تدمج كافة الإلكترونيات المرتبطة بها على شريحة واحدة.
ويؤكد الفريق البحثي بقيادة «ريموس نيكولايسكو» أن هذا الإنجاز يمهد الطريق لخفض تكلفة أنظمة الاستشعار المتقدمة وتسهيل اعتمادها على نطاق واسع في التطبيقات اليومية. وبالرغم من أن العمل لا يزال مستمراً لزيادة دقة الشريحة وتوسيع نطاقها، فإن آفاق استخدامها تتجاوز عالم الروبوتات لتصل إلى تحسين كفاءة الكاميرات الرقمية وكاميرات الهواتف الذكية، محولةً إياها إلى أدوات قياس ورصد رباعية الأبعاد تتسم بالدقة والإحكام.
