Ученые Корнелла создают микроскопические роботы с электронными «мозгами»

Мы раньше видели крошечных роботов, но никогда не понравится. Исследователи из Корнелла создали первых микроскопических роботов, которые работают без какой -либо формы внешнего контроля. Эти наномашины имеют все аппаратное обеспечение, которое им нужно на борту, в том числе основной электронный мозг. Им просто нужна небольшая солнечная энергия, и они уходят. В настоящее время они очень ограниченные устройства, но дизайнеры представляют почти неограниченные приложения.

Исследование, которое проводилось постдокторским исследователем Майклом Рейнольдсом, построено на исследованиях, которые уже происходили в Корнелле. Ранее Корнелл установил мировой рекорд для самого маленького ходячего робота, но новая версия бесконечно умнее. Рейнольдс разработал роботов от 100 до 250 микрометров с электронным цепью, которая управляет роботом. Это устраняет необходимость во внешнем механизме управления, такими как тепло или магнетизм, который необходим для других крошечных роботов. Рейнольдс говорит, что эти роботы больше похожи на марионеток, чем на настоящих роботов.

Мозг внутри этих роботов представляет собой простую комбинацию тактовой цепь металла-оксида (CMOS). Он содержит только тысячу транзисторов, что ничто по сравнению с миллиардами, которые существуют в сегодняшних полномасштабных компьютерных процессорах. Цель схемы состоит в том, чтобы генерировать квадратные волны с изменением фазы, которые контролируют походку для ходьбы робота, что он выполняет автоматически, когда интегрированные фотоэлектрические ячейки подвергаются воздействию света. Команда проверила три разных дизайна с двумя, четырьмя и шестью ногами. Самые быстрые из них могут ходить на 10 микрометрах в секунду - это довольно быстро, учитывая микроскопические масштабы.

Схемы высотой всего лишь 15 микрометров, образуя не только мозг, но и основное тело робота. Они оснащены 13 слоями фотолитографии, чтобы травить сам мозг, а также приводы на основе платины, которые служат ногами. Рейнольдс и бывший постдокторский исследователь Алехандро Кортезе спроектировали первый из мозгов CMOS несколько лет назад, который затем был построен коммерческим литейным заводом XFAB. Завершенные роботы примерно в 10 000 раз меньше, чем существующие роботы с электроникой CMOS.

Сама схема не является настоящим инновацией здесь. Профессор физики Корнелла Итай Коэн объясняет, что снижение энергопотребления чипа было ключом к тому, чтобы сделать эти роботы мобильными. Требования низкого напряжения и тока делают исполнительные приводы в этой шкале возможными, которых они не были в прошлом. Рейнольдс разработал микроботы, чтобы быть расширяемыми, чтобы другие исследователи могли добавлять датчики или механизмы управления. В конце концов, может быть возможно общаться с роботами и издать инструкции, которые будут выполняться интегрированными цепи. Эти машины могут однажды манипулировать бактериями, отслеживать химические сигнатуры и даже выполнять микрохирургию внутри организма. Или, может быть, они станут научно-фантастической серой Goo, которая потребляет мир. Время покажет.

Читать далее

Новый MIT AI самостоятельно конструирует роботов

Команда считает, что RoboGrammar может указать исследователям новые направления, ведущие к более эффективным и изобретательным проектам.

Предложения ET: ноутбук Dell Inspiron 15 5000 Intel Core i7-1165G7 за 674 доллара, робот-пылесос iRobot Roomba i7 + 7550 за 599 долларов

Сегодня вы можете воспользоваться 10-процентной скидкой, чтобы купить ноутбук Dell Inspiron 15 5000 с процессором Intel Core i7-1165G7, 12 ГБ оперативной памяти и 512 ГБ NVMe SSD всего за 674 доллара. Вы также можете получить робот-пылесос Roomba i7 + от iRobot всего за 599 долларов США, что является той же ценой, что и в Киберпонедельник.

Boston Dynamics прощается с 2020 годом танцевальной вечеринкой с роботами

Однажды роботы могут танцевать на наших могилах, и у них это получится на удивление хорошо!

Аппаратные ускорители могут значительно сократить время отклика роботов

Если мы хотим создавать более совершенных роботов, нам нужно, чтобы они быстрее планировали собственное движение. Новая исследовательская группа считает, что она изобрела комбинированный метод развертывания оборудования и программного обеспечения, который может вдвое сократить существующие задержки.