沃卡惠
圖片：康奈爾大學
康奈爾大學的一組研究人員已在尺寸僅為 100 至 250 微米的太陽能機器人上安裝了電子“大腦”，使它們能夠在不受外部控制的情況下自主行走。
題為“具有機載數字控制的微型機器人”的新研究論文發表在《科學機器人》上。
研究小組已經開發出具有爬行、游泳、折疊等能力的微型機器。然而，電線總是用于產生運動并提供電流，或者激光豆必須聚焦在機器人的特定位置。
Itai Cohen 是物理學教授。
“以前，我們實際上必須操縱這些'弦'才能從機器人那里獲得任何類型的響應，”科恩教授說。“但現在我們有這些大腦在船上，這就像從木偶上取下弦一樣。就像皮諾曹獲得意識一樣。”
新的發展可以幫助引入新一代的顯微設備，這些設備可以做諸如追蹤細菌、識別化學物質、對抗污染物等等。
該團隊包括來自 Cohen 實驗室的研究人員，電氣和計算機工程副教授 Alyosha Maoinar；和物理科學教授 Paul McEuen。該論文的主要作者是博士后研究員邁克爾雷諾茲。
什么是電子“大腦”
該團隊正在談論的電子“大腦”是一個互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 時鐘電路，它由一千個晶體管和一組二極管、電阻器和電容器組成。借助集成的 CMOS 電路，可以生成信號以產生一系列相移的方波頻率，從而設置機器人的步態。機器人的腿是鉑基致動器，電路和腿都由光伏供電。
“最終，傳達命令的能力將使我們能夠向機器人發出指令，而內部大腦將弄清楚如何執行它們，”科恩說。“然后我們正在與機器人進行對話。機器人可能會告訴我們一些關于它的環境的信息，然后我們可能會告訴它，‘好吧，去那里看看發生了什么。’”
具有板載 CMOS 電子器件的宏觀機器人比這個新開發的機器人大約 10,000 倍，它的行走速度也可以超過每秒 10 微米。
該團隊開發的創新制造工藝催生了一個平臺，該平臺可以幫助其他研究人員為微型機器人配備自己的應用程序，其中可能包括化學探測器或光伏“眼睛”，幫助機器人通過感應光線變化進行導航。
“這讓你想象的是真正復雜、功能強大的微型機器人，它們具有高度的可編程性，不僅集成了執行器，還集成了傳感器，”雷諾茲說。“我們對醫學中的應用感到興奮——它可以在組織中移動并識別好細胞并殺死壞細胞——以及在環境修復中的應用，如果你有一個知道如何分解污染物或感知危險化學物質的機器人，那么生命并擺脫它。”
