微型机器人在医疗领域有着广阔的应用前景

   2022-10-13 工业品商城189
核心提示:经过杜克大学计算机专家多年的不断研究,没有明显控制系统的微型机器人现在向人们展示了它们自我行动的高超技能。杜克大学计算机和生物化学教授布鲁斯·唐纳德(Bruce Donald)表示,组装和控制这样的微型机器人令人惊叹。每个微型机器人的形状都像压舌板,但其尺寸只有几微米。它们比以前设计的微型机器人小100倍,也更轻。

经过杜克大学计算机专家多年的不断研究,没有明显控制系统的微型机器人现在向人们展示了它们自我行动的高超技能。杜克大学计算机和生物化学教授布鲁斯·唐纳德(Bruce Donald)表示,组装和控制这样的微型机器人令人惊叹。每个微型机器人的形状都像压舌板,但其尺寸只有几微米。它们比以前设计的微型机器人小100倍,也更轻。这种机器人以前被称为微电子系统机器人,可以执行诸如在芯片实验室内行走的任务。根据研究小组制作的视频,两个微型机器人可以随着施特劳斯的华尔兹音乐跳舞,它们的舞台只有1毫米大小。在另一个片段中,微型机器人的扫帚状手臂只要接触到一个物体的表面,就会以非常微妙的方式旋转,就像垃圾清洁工清扫垃圾一样。

新的研究摘要描述了该小组的最新成果:五个微型机器人在同一控制系统下集体行动。唐纳德的研究团队在一份即将发表的报告中写道,他们的工作首次实现了一组微型机器人的无绳控制。至于科学家如何实现这种“微集成”,即将出版的最新一期《微电子系统》杂志将公布其详细细节。微型机器人可以如此之小,因为它们不需要连接到外部控制系统。这种用微芯片技术制造的机器人,由于其工作部件的电压不同,每个部件对同一个“全局控制信号”的“反应也不同”。唐纳德说,全局控制就像细胞中的蛋白质对化学信号的反应。唐纳德还利用计算机算法研究物体的生化反应过程。在新的研究报告中,唐纳德的团队向人们展示了这样一个场景。由于它们的大小和灵活性不同,五个微型机器人可以按照预先安排的方式前进、转向和聚集。

自1992年以来,唐纳德参与了几个微型机器人的研究。他先在科尔内尔大学工作,然后在斯坦福大学和达特茅斯大学工作,最后在杜克大学工作。最早的微型机器人是以微生物纤毛为原型,可以执行“在微芯片上移动”等动作。唐纳德说,他们曾经将15000个硅纤毛放在1平方英寸的区域内。在之前的一期《微电子系统》杂志中,Donald等人描述了微型机器人当时的情况:它大约60微米宽,250微米长,10微米高,其动力来自工作对象的带电表面。通过一个“刮擦”式的动力驱动器,这种微型机器人可以像尺蠖一样在物体表面移动。他们的一步只有10亿到20亿分之一米,但他们一分钟可以走20000步。

美国科学家雷·库兹韦尔(Ray Kurzweil)表示,微型机器人将首先应用于医疗领域,人工智能的传统概念将被彻底颠覆。雷·库兹韦尔认为,目前的技术水平已经到了生产微型机器人的阶段。美国科学家和欧洲科学家已经成功开发出用于人体血管治疗的微型机器人,可以在毛细血管中移动的机器人将在不久的将来制造出来。这种可以在毛细血管中移动的微型机器人的出现,将彻底改变人们对人工智能的传统认识。因为这种通过毛细血管运动的机器人可以通过毛细血管进入人脑,机器人可以通过控制人脑细胞等更高级的操作来实现全新的“人工智能”概念。

科学家曾经认为人工智能机器人的瓶颈是微电脑芯片的运算速度无法适应机器人的体积,但这种可以在毛细血管中移动的机器人成功应用了最新的电脑芯片,通过与人脑合作处理高难度运算,解决了体积与运算速度的矛盾。尤其是和人脑“智能合作”之后,未来人工智能的概念是机器人智能和人脑相互融合,人机一体。目前,科学家通过现有的五种扫描技术,使人类首次有可能看到大脑生成的过程和智能结构。通过收集的大脑数据,科学家建立了详细的人脑数学模型,用于机器人智能和人脑的融合。


 
 
更多>同类新闻资讯
推荐图文
推荐新闻资讯
点击排行

新手指南
采购商服务
供应商服务
交易安全
关注我们
手机网站:
新浪微博:
微信关注:

周一至周五 9:00-18:00
(其他时间联系在线客服)

24小时在线客服