微型机器人可在针尖上跳舞

   2023-11-16 工业品商城69
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正在展示其高超的自我行动能力。 杜克大学计算机科学和生物化学教授布鲁斯·唐纳德(Bruce Donald)表示,组装和控制如此微小的机器人简直令人惊叹。 每个微型机器人的形状都像压舌板,但尺寸只有几微米。 它们比以前设计的微型机器人小、轻近一百

    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正在展示其高超的自我行动能力。 杜克大学计算机科学和生物化学教授布鲁斯·唐纳德(Bruce Donald)表示,组装和控制如此微小的机器人简直令人惊叹。 每个微型机器人的形状都像压舌板,但尺寸只有几微米。 它们比以前设计的微型机器人小、轻近一百倍。 这些机器人以前被称为微电动系统机器人,可以执行诸如在芯片实验室内走动等任务。 根据研究团队制作的一段视频,两个微型机器人可以随着施特劳斯的华尔兹音乐起舞,它们的舞台只有1毫米大小。 在另一个片段中,每当这个微型机器人的扫帚状手臂接触到表面时,它们就会以微妙的方式旋转,就像扫垃圾的扫帚一样。

  一份新的研究摘要描述了该团队的最新成果:五个微型机器人在同一控制系统下集体行动。 唐纳德的团队在即将发布的报告中写道,他们的工作首次实现了对一组多个微型机器人的无线控制。 至于科学家如何实现这种“微集成”,详细内容将在即将出版的最新一期《微电子系统》杂志中揭晓。 微型机器人可以非常小,因为它们不需要连接到外部控制系统。 这种采用微芯片技术制造的机器人,由于工作部件的电压不同,“每个”对相同的“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方式。 唐纳德还使用计算机算法来研究生物体中的生化反应。 在一份新的研究报告中,唐纳德的团队表明,五个不同尺寸和灵活性的微型机器人可以以预先编程的方式前进、转身和相互包围。

  自1992年以来,唐纳德参与了多项微型机器人的研究。 他首先在康奈尔大学工作,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根据微生物纤毛建模的,能够执行“在微芯片上移动”等动作。 唐纳德说,他们曾经在一平方英寸上放置了 15,000 个硅纤毛。 在此前出版的《微电子系统》杂志上,唐纳德等人描述了当时微型机器人的情况:宽约60微米,长250微米,高10微米。 电力来自工作物体的带电表面。 使用“抓挠”式动力驱动,微型机器人可以像尺蠖一样在表面上移动。 他们的步数只有十亿分之一米到二米,但一分钟却能走两万步。

    美国科学家雷·库兹韦尔表示,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。  Ray Kurzweil认为,目前的技术水平已经达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研制出用于人体血管治疗的微型机器人,在不久的将来他们将制造出可用于在毛细血管中移动的机器人。 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。 由于这种通过毛细血管移动的机器人可以通过毛细血管进入人脑,因此机器人可以通过控制人脑细胞等更高级的操作来实现“人工智能”的新概念。

  科学家曾认为,人工智能机器人的瓶颈在于微机芯片的运算速度无法适应机器人的尺寸。 然而,这种可以在毛细血管中移动的机器人已经成功地应用了最新的计算机芯片,并与人脑配合来处理高级任务。 难度计算解决了体积与计算速度的矛盾问题。 尤其是与人脑“智能合作”之后,未来人工智能的概念是——机器人智能与人脑融合,人与机器融合。 目前,科学家利用现有的五种扫描技术,使人类首次看到思维产生的过程和大脑的智能结构。 科学家利用收集到的大脑数据建立了详细的人脑数学模型,以实现机器人智能与人脑的融合。


 
 
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