世界上最小的可編程機器人幾乎看不見

據(jù)制造它的工程師說，這個幾乎看不見的微型機器人依然可以自主“感知、思考和行動”。

據(jù)團隊所知，這項聯(lián)合發(fā)明是世界上最小的可編程機器人，能夠自主穿越流體，使之前設(shè)計體積減少約1萬倍。

開發(fā)該設(shè)備的賓夕法尼亞大學(xué)和密歇根大學(xué)的研究人員聲稱，直到現(xiàn)在，還沒有人將配備處理器、內(nèi)存、傳感器和推進(jìn)系統(tǒng)的真實計算機安裝到如此小的平臺上。

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一顆雀斑會比那個微小的裝置還大，后者不比一粒鹽大，而且小到可以平衡在指紋的脊上。

事實上，它幾乎看不見，寬度僅為200乘300微米，厚度僅50微米。

這個微型機器人放在一枚便士上，比硬幣上蓋有日期的還要小。

眨眼間，你可能會失去它。

微型機器人被放置在一分錢的年份旁邊，以示比例。（凱爾·斯凱利爾/賓夕法尼亞大學(xué)）

盡管體積極小，設(shè)計潛力巨大。

其開發(fā)者聲稱，這個完全可編程的平臺（僅在浸泡在流體中時工作）能夠通過僅產(chǎn)生約100納瓦功率的太陽能電池進(jìn)行移動、感知、行動和計算。

它甚至可以測量浸沒液體的溫度，并通過做一些“舞蹈”來傳遞這些數(shù)據(jù)，類似于蜜蜂的交流方式.

“這其實只是第一章，”他說賓夕法尼亞大學(xué)的納米機器人工程師Marc Miskin。

“我們已經(jīng)證明，你可以把大腦、傳感器和電機裝進(jìn)幾乎看不見的小物體里，讓它存活并工作數(shù)月。

“一旦有了這個基礎(chǔ)，你就可以疊加各種智能和功能。它為微觀機器人技術(shù)打開了全新的未來之門?！?/p>

微型機器人在一張紙（左上角）中生產(chǎn)，面積大致相當(dāng)于指尖（左下角）。每個機器人包含太陽能電池、光學(xué)接收器、兩個溫度傳感器、一個用于信息接收和決策的處理器、四個驅(qū)動其運動的執(zhí)行器面板，以及四個接收器，使機器人能夠識別接收到的程序。（瑪雅·拉西特/賓夕法尼亞大學(xué)）

此前，最小的自主可編程機器人尺寸超過一毫米，這一成就首次達(dá)到了二十年前.

但試圖將機器人體積縮小到更小的過程中遇到了障礙：微米尺度的獨特物理，阻力和粘性等力取代了重力和慣性。

“如果你夠小，推水就像推開瀝青一樣，”解釋米斯金。

這一突破是通過結(jié)合兩項最新發(fā)明實現(xiàn)的：密歇根大學(xué)研究人員開發(fā)的微型計算機，以及專門設(shè)計的推進(jìn)系統(tǒng)在賓夕法尼亞大學(xué)開發(fā)。

推進(jìn)系統(tǒng)不依賴任何活動部件;微型機器人沒有類似肢體的延伸部分，因為它們難以制造小巧且容易斷裂。

相反，它通過產(chǎn)生電場，在機器人身體周圍形成分子流動來工作。

“就像機器人在流動的河里，但機器人也讓河流流動。”他說米斯金。

一個預(yù)測的示蹤粒子軌跡延時，靠近由三臺電機連接的機器人。（盧卡斯·漢森 & 威廉·萊因哈特/賓夕法尼亞大學(xué)）

將計算機塞進(jìn)如此微小的平臺上，需要對計算機編程和半導(dǎo)體電路進(jìn)行全面重新思考，他說密歇根大學(xué)的計算機科學(xué)家大衛(wèi)·布勞。

最終誕生的是一個耗時五年的微型機器人，能夠與其他機器人同步創(chuàng)造復(fù)群，運動群類似于魚群。

理論上，只要這些小組通過太陽能電池板上的LED燈充電，就能繼續(xù)自主運營數(shù)月。

研究人員樂觀地認(rèn)為，隨著進(jìn)一步的進(jìn)步，他們能夠提升其基礎(chǔ)機器人的機載內(nèi)存，從而實現(xiàn)更復(fù)雜的編程，產(chǎn)生更復(fù)雜的自主行為。