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这些自主、无线的机器人甚至能在人类头发上跳舞

这些自主、无线的机器人甚至能在人类头发上跳舞 海外洞察
2022-09-21
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导读:这些由光驱动的机器人小到能在人类头发上滑行,但能够自主行走,甚至能对基本指令作出响应。

微型机器人领域的竞争日趋激烈,康奈尔大学凭借新推出的Antbots系列占据领先地位。这款机器人体积微小至可停驻于人类发丝之上,且仅依靠光能即可实现自主移动。

技术突破:从热驱动到光电自主

此前曾有一款硬币大小的微型机器引发关注,但其本质是通过反复加热冷却导致腿部形变来运动,并非严格意义上的机器人。相比之下,由迈克尔·雷诺兹(Michael Reynolds)团队研发的Antbots不仅体型更小(堪比蚂蚁),更接近真正的移动电子设备定义。其核心优势在于完全摆脱了线缆束缚。

Antbots主要由三大系统构成:

  • 光伏电池:负责接收并转化光能;
  • 微型集成电路:用于能量控制与引导;
  • 铰接式腿部:提供自主推进动力。

自主性与智能局限

Antbots的“自主性”体现在无需外部脉冲激光或无线电信号协调即可运行,仅需能源供给。但受限于物理空间,其无法集成足够元件执行复杂逻辑运算,因此尚不具备真正意义上的智能。目前展示的“狗机器人”型号虽功能更强,但也仅能响应基础的快/慢指令。

一只Antbot与蚂蚁并排的图片,其组件已标注。图片来源:Reynolds等人 / 康奈尔大学

工艺升级与应用前景

该团队目前采用180纳米硅制造工艺,而现代芯片已达亚10纳米水平。未来若将电路尺寸缩小一个数量级,机器人的体积有望同步缩减,智能水平也将获得倍数级提升。

应用场景包括环境清理与监测、靶向药物递送、细胞监测或刺激,以及显微手术。在所有这些应用中,具备内置控制系统、能够感知和响应环境并自主运行的机器人具有显著优势,为无处不在的智能微型机器人铺平了道路,使其有能力为我们周围的世界带来积极成果。

更多项目详情可参阅今日发表于《科学·机器人学》期刊的相关论文及演示视频。

【声明】内容源于网络
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