WASHINGTON UNIVERSITY

Wireless steerable vision for live insects and insect-scale robots

Vision serves as an essential sensory input for insects but consumes substantial energy resources. The cost to support sensitive photoreceptors has led many insects to develop high visual acuity in only small retinal regions and evolve to move their visual systems independent of their bodies through head motion.

By understanding the trade-offs made by insect vision systems in nature, we can design better vision systems for insect-scale robotics in a way that balances energy, computation, and mass. Here, we report a fully wireless, power-autonomous, mechanically steerable vision system that imitates head motion in a form factor small enough to mount on the back of a live beetle or a similarly sized terrestrial robot.

Our electronics and actuator weigh 248 milligrams and can steer the camera over 60° based on commands from a smartphone. The camera streams “first person” 160 pixels–by–120 pixels monochrome video at 1 to 5 frames per second (fps) to a Bluetooth radio from up to 120 meters away.

We mounted this vision system on two species of freely walking live beetles, demonstrating that triggering image capture using an onboard accelerometer achieves operational times of up to 6 hours with a 10–milliamp hour battery.

We also built a small, terrestrial robot (1.6 centimeters by 2 centimeters) that can move at up to 3.5 centimeters per second, support vision, and operate for 63 to 260 minutes.

Our results demonstrate that steerable vision can enable object tracking and wide-angle views for 26 to 84 times lower energy than moving the whole robot.

More : https://robotics.sciencemag.org/content/5/44/eabb0839

Scientific publication : https://www.sciencemag.org/about/science-licenses-journal-article-reuse


Contact :

Vikram Iyer

vsiyer@uw.edu
185 Stevens Way, AE100R Campus Box 352500
Paul G. Allen Center, Department of Electrical Engineering
Seattle, WA 98195-2500

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About Me


I am a final year PhD. student in Electrical and Computer Engineering at the University of Washington where I work in the Network and Mobile Systems Lab with Shyam Gollakota. I also work closely with Sawyer Fuller who runs the Autonomous Insect Robotics Lab. My research focuses on wireless technologies such as communication, power and localization for a variety of resource constrained platforms including low power sensors and insect scale robots. Recently I have been focused on developing bio-integrative systems such as cameras and sensors small enough to ride on the back of live insects like bumblebees and beetles. I am also a part of the Urban Innovation Initiative at Microsoft Research working on Project Eclipse, a low-cost cloud connected air quality monitoring platform for cities.

Before coming to UW I did my Bachelors in Electrical Engineering and Computer Sciences at UC Berkeley where I worked on a chip scale flow cytometer with Bernhard Boser.

I will be applying for faculty positions this year. I expect to graduate in spring 2021.

 

FESTO


 

 

 

La Nature source d’inspiration pour FESTO.

A travers le Bionic Learning Network, les principes naturels sont déclinés au travers d’applications techniques et industrielles.

Les résultats sont époustouflants !


Le Bionic Learning Network

Nouvelles idées dans le monde de l’automatisation  La technique d’automatisation prend en charge des tâches typiques au quotidien, telles que la manipulation, le déplacement et le positionnement d’articles, ainsi que la commande et le réglage de process. Dans la nature, ces tâches s’effectuent naturellement, de façon simple et efficace énergétiquement. Quoi de plus judicieux que d’observer ces phénomènes pour s’en inspirer ?

C’est dans cette optique que Festo a créé un groupe de recherche en coopération avec des écoles supérieures et des instituts renommés, des entreprises de développement et des inventeurs privés : le Bionic Learning Network.


Les objectifs de FESTO : bien plus que le développement de nouvelles technologies

Donner des impulsions nouvelles et encourager les innovations, susciter l’inspiration et l’enthousiasme : en tant que leader technologique et entreprise soutenant l’apprentissage et la formation, Festo a défini des objectifs clairs pour le Bionic Learning Network :

  • Mettre en relation des réseaux et motiver des personnes issues de différents secteurs pour qu’elles développent leurs idées avec Festo
  • Identifier les toutes dernières tendances dans le secteur de la Recherche et du Développement, tout en expérimentant de nouvelles technologies et techniques de production
  • Accroître la créativité lors de la recherche de solutions et stimuler le prédéveloppement des produits grâce à la construction de prototypes
  • Créer un dialogue avec les clients et les partenaires pour discuter des ébauches de solutions et recueillir les réactions des clients par rapport aux sujets innovants
  • Présenter les compétences d’élaboration de solutions de Festo de façon attrayante afin de susciter l’enthousiasme des jeunes pour la technique et de trouver de nouveaux talents

La planche Festo dans la Galerie Biomim’review :

 


La galerie en video ! :

 

 

GREEN TURTLE

8 millions de tonnes de déchets vont dans les eaux du monde chaque année. Green Turtle, c’est la conception d’un robot-tortue traqueur de déchets par des étudiants de l’ESTACA.

 

Contact :

Clara MARTIN

2A Aéronautique

+33 6.75.61.56.24

clara.martin@estaca.eu

Pôle communication Green Turtle

Responsable concours

ESTACA Campus Ouest

Parc Universitaire Laval-Changé

Rue Georges Charpak – BP 76121

53061 Laval Cedex 9

 

PUSH4M

 

Le muscle biomimétique

Multiplication de la force en sortie sans perte de vitesse
Transversalité de la RSE & Performance extra financière

Spécial Deep Tech / Une innovation majeure pour le partage efficace des tâches,
l’assistance à l’effort et à l’intelligence augmentée, et pour la santé au travail.

Le muscle biomimétique développé par Push4m s’adapte sur tous les engins/machines et peut se déployer dans tous les environnements de travail, même les plus extrêmes.


LOGIC DESIGN / JANV 2019 / Push4M : une innovation en co-robotique

A l’origine du projet Push4M : une proposition qui révolutionne la compréhension des cellules musculaires. Nicolas de Lussy, fondateur de la startup, a pris conscience d’une incompatibilité entre l’état des connaissances en médecine et en mécanique. Le muscle en raccourcissant crée une traction, tout le monde le sait. Jean Hanson et Hugh Huxley ont proposé une interprétation du fonctionnement de la cellule musculaire transposée à celui du vérin qui a conditionné toutes les découvertes dans ce domaine depuis 1954. Et si une autre interprétation était possible ? … suite

LE TELEGRAMME / DEC 2019 / Push4M : un petit robot maous costaud

Nicolas De Lussy est un électron libre. Le Groisillon a créé le robot Push4M. Un bras de levier inspiré du muscle. Désormais courtisé après avoir bousculé bien des certitudes en génie civil. … suite


Site web


Contact :

ELWAVE, détection sensorielle électrique

ELECTROMAGNETIC DETECTION AND NAVIGATION

ELWAVE DESIGNS, MANUFACTURES AND SELLS ELECTROMAGNETIC DETECTION, NAVIGATION AND CHARACTERISATION SYSTEMS BASED ON INNOVATIVE “ELECTRIC SENSE” TECHNOLOGY.
Simple to use, robust and adaptable for all types of vehicles and robots, ELWAVE solutions provide real-time 360° perception capability in complex underwater and industrial environments.
ELWAVE provides solutions adapted for different environments and operational constraints (congestion, depth at which used, etc.).

Bio-inspired ?

ELWAVE develops solutions based on electrical sensory perception, known as “electric sense”, developed since 2007 by the biorobotics research group in Mines-Telecom Atlantique Institute.

ELWAVE technology takes its inspiration from the sensory mode used by tropical freshwater fish (African mormyrids and South American gymnotiforms), which have developed electrical sensory perception in order to move around, capture their prey and communicate with each other in an environment where vision and sonar (acoustic communication – echolocation) are ineffective.

Electrical sensory perception is based on sensing disturbances produced by the environment in an electric field generated by fish: these fish emit a 360° electric field around themselves which is disturbed by obstacles in their habitat, by other fish and by predators. The electro-receptor cells in their skin detect, measure and record these disturbances to create a three-dimensional image of their surroundings at any given moment.


Releases :

INSTITUT CARNOT – MINES / Avec sa technologie du « sens électrique », ELWAVE équipe les robots d’un 6e sens


Site web


Contact :

  • ELWAVE
    Espaces Entreprises IMT Atlantique
    2 rue Alfred Kastler, CS40617
    44300 NANTES Cedex 3
  • contact@elwave.fr
  • tel-icon+33 (0)2 51 85 87 71

INSTITUT DES SCIENCES DU MOUVEMENT

L’Institut des Sciences du Mouvement Etienne-Jules Marey est une Unité Mixte de Recherche (UMR 7287), associant Aix-Marseille Université et le CNRS au travers de l’Institut des Sciences Biologiques (INSB), Institut de rattachement principal et de trois instituts secondaires : l’Institut des Sciences de l’Ingénierie et des Systèmes (INSIS); l’Institut des Sciences Informatiques et de leurs Interactions (INS2I) et l’Institut des Sciences Humaines et Sociales (INSHS).

L’institut est situé sur pluseiurs sites d’Aix-Marseille Université, le campus de Luminy, l’Hopital Sainte-Marguerite, l’Hopital de la Timone, et le site de l’IUT d’Aix-en-Provence

THEMATIQUES DE RECHERCHE

Les thèmes de recherche de l’Institut portent sur les déterminants mécaniques, physiologiques, neurologiques, psychologiques et sociologiques de la motricité des êtres vivants, l’Homme en particulier.

Le projet de l’Institut est de développer l’interdisciplinarité pour l’étude du Mouvement, afin de travailler aux frontières des champs disciplinaires.


Equipes de recherche :


Intervention de Stéphane Viollet et Antoine Wystrach à Biomim’expo 2019 pour présenter le robot AntBot :


La page-portrait dans le Biomim’BOOK 2019 :


Sources / contacts :

UMR 7287 CNRS & Aix-Marseille Université
Faculté des Sciences du Sport, CP 910
163, av. de Luminy F-13288 Marseille cedex 09 (FRANCE)
Téléphone : +33 (0)491 17 22 55
Télécopie : +33 (0)491 17 22 52
Courriel : ism-com@univ-amu.fr


 


Site web

ANTBOT – géolocalisation sans GPS

Elle s’appelle Cataglyphis et elle est géniale. C’est une fourmi du désert, une navigatrice qui se déplace sans GPS, grâce à une boussole céleste car elle est capable de « lire » la lumière !

Des chercheurs ont décrypté son secret et s’en sont même bio-inspirés pour développer le robot « AntBot », une révolution pour les stratégies de navigation de demain.

Découvrez cette histoire fantastique inspirée du vivant avec Stéphane Viollet, Directeur de Recherche au CNRS, Institut des Sciences du Mouvement (ISM-UMR7287) Aix Marseille Université, et Antoine Wystrach, Chargé de Recherche au CNRS, Centre de recherche sur la cognition animale à Toulouse (CNRS Université Paul Sabatier Toulouse III), racontée à Biomim’expo 2019.


Autres videos :


Sources / contacts :

Chercheur CNRS l Stéphane Viollet // T +33 4 91 82 83 68 // +33 6 34 14 15 94 // stephane.viollet@univamu.fr
Presse CNRS l Priscilla Dacher // T +33 1 44 96 46 06 // priscilla.dacher@cnrs.fr


Other releases :

Le communiqué du CNRS : Le premier robot à pattes qui se déplace sans GPS

Science Robotics : AntBot: A six-legged walking robot able to home like desert ants in outdoor environments

Futura Sciences : Voici Antbot, un robot inspiré des fourmis et qui se déplace sans GPS

Techniques de l’ingénieur : AntBot : un robot qui s’oriente comme une fourmi – Applications à la navigation à vue sans GPS ni magnétomètre

Rfi : AntBot, robot fourmi sans GPS

Le Monde : AntBot, un robot autonome inspiré par des fourmis du désert

 

MUSEUM NATIONAL D’HISTOIRE NATURELLE

Au carrefour des sciences de la Terre, de la Vie et de l’Homme, le Muséum se consacre quotidiennement – et ce depuis près de 400 ans – à la nature et à ses relations avec l’espèce humaine. Riche de son histoire, au cœur de l’actualité, le Muséum travaille aussi pour l’avenir.

La prise de conscience environnementale et la sauvegarde de la planète sont au cœur des débats contemporains. Totalement engagé sur ces questions, le Muséum occupe une position de référence grâce à des missions variées : la recherche fondamentale et appliquée, la conservation et l’enrichissement des collections, l’enseignement, l’expertise et la diffusion des connaissances.

Centre de recherche, le Muséum s’appuie sur des travaux en laboratoire et des expéditions dans le monde entier, un grand éventail de disciplines, des collections exceptionnelles et une expertise reconnue. A travers l’enseignement ou les actions de diffusion, il a également pour mission de partager ses savoirs. Avec un objectif clair : rendre les connaissances sur la nature accessibles à tous et sensibiliser le plus grand nombre à la protection de notre planète.

Le Muséum est convaincu de biomimétisme, soutien de la première heure, à la fois du Ceebios et de Biomim’expo.


Avant-première à Biomim’expo 2020 :

Pour la première fois révélé le 20 octobre à Biomim’expo à la Cité des sciences et de l’industrie venez découvir le nouveau film immersif du Muséum pour une plongée à 360° dans les grands espaces du Muséum via un film virtuel.


Explication de l’intérêt du Muséum pour le biomimétisme et Biomim’expo :


La page-portrait dans le Biomim’BOOK 2019 :


Site Web


Contact :

Un formidable travail de recensement est en cours des équipes et sujets de recherches du Muséum en matière de bio-inspiration.

Votre interlocutrice pour tout savoir est : Annabelle Aish annabelle.aish@mnhn.fr