世界上最小的可編程機(jī)器人幾乎看不見

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

據(jù)團(tuán)隊(duì)所知，這項(xiàng)聯(lián)合發(fā)明是世界上最小的可編程機(jī)器人，能夠自主穿越流體，使之前設(shè)計(jì)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(shí)計(jì)算機(jī)安裝到如此小的平臺上。

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一顆雀斑會(huì)比那個(gè)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(shí)上，它幾乎看不見，寬度僅為200乘300微米，厚度僅50微米。

這個(gè)微型機(jī)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(huì)失去它。

微型機(jī)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(jì)潛力巨大。

其開發(fā)者聲稱，這個(gè)完全可編程的平臺（僅在浸泡在流體中時(shí)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(dòng)、感知、行動(dòng)和計(jì)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(shí)只是第一章，”他說賓夕法尼亞大學(xué)的納米機(jī)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(jī)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(gè)基礎(chǔ)，你就可以疊加各種智能和功能。它為微觀機(jī)器人技術(shù)打開了全新的未來之門?！?/p>

微型機(jī)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(gè)機(jī)器人包含太陽能電池、光學(xué)接收器、兩個(gè)溫度傳感器、一個(gè)用于信息接收和決策的處理器、四個(gè)驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器面板，以及四個(gè)接收器，使機(jī)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(jī)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(jī)器人體積縮小到更小的過程中遇到了障礙：微米尺度的獨(dú)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(xiàng)最新發(fā)明實(shí)現(xiàn)的：密歇根大學(xué)研究人員開發(fā)的微型計(jì)算機(jī)，以及專門設(shè)計(jì)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(dòng)部件;微型機(jī)器人沒有類似肢體的延伸部分，因?yàn)樗鼈冸y以制造小巧且容易斷裂。

相反，它通過產(chǎn)生電場，在機(jī)器人身體周圍形成分子流動(dòng)來工作。

“就像機(jī)器人在流動(dòng)的河里，但機(jī)器人也讓河流流動(dòng)。”他說米斯金。

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

將計(jì)算機(jī)塞進(jìn)如此微小的平臺上，需要對計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)科學(xué)家大衛(wèi)·布勞。

最終誕生的是一個(gè)耗時(shí)五年的微型機(jī)器人，能夠與其他機(jī)器人同步創(chuàng)造復(fù)群，運(yùn)動(dòng)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(yùn)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(jī)器人的機(jī)載內(nèi)存，從而實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的編程，產(chǎn)生更復(fù)雜的自主行為。