Un nuevo y compacto sensor de imagen proporciona a los robots visión 4D

Los actuales sistemas de visión tridimensional utilizados en robots y drones suelen ser voluminosos, caros y tienen dificultades para procesar los movimientos rápidos e impredecibles del mundo real. Para solucionarlo, los investigadores han desarrollado un sensor de imágenes 4D muy avanzado consolidado en un único chip de silicio. Esta tecnología compacta -detallada en la revista Nature- crea mapas digitales muy precisos de su entorno a la vez que rastrea la velocidad exacta de los objetos en movimiento.

A diferencia de los sensores tradicionales que se basan en pulsos rápidos de luz y requieren componentes separados para enviar y recibir señales, el chip de nuevo diseño funciona mediante un rayo láser continuo. La luz láser se dirige a través de una rejilla física de casi 62.000 píxeles microscópicos estacionarios. Cada píxel de esta matriz actúa como transmisor y receptor, lo que mantiene el dispositivo global excepcionalmente compacto. Analizando los minúsculos cambios en la frecuencia de las ondas luminosas de retorno, el sistema calcula instantáneamente tanto la distancia a la que se encuentra un objeto como la velocidad a la que se mueve.

El equipo de investigación probó con éxito el sensor en varios escenarios, incluyendo el mapeo de habitaciones interiores y la medición instantánea de la velocidad de un disco giratorio. En pruebas de largo alcance en exteriores, el chip captó con éxito detalles precisos, como ventanas y balcones de un edificio situado a 65 metros de distancia.

Dado que el diseño integra todos los componentes electrónicos y ópticos necesarios directamente en un chip, es compacto y escalable. Aunque aún necesita mejorar su resolución y alcance, esta tecnología 4D podría mejorar algún día la capacidad de visión de las máquinas autónomas, los drones y, con el tiempo, las cámaras digitales y los teléfonos inteligentes de uso cotidiano.