盖世汽车讯 据外媒报道,宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)和密歇根大学(University of Michigan)的研究人员创造出了世界上最小的全可编程自主机器人:这些微型游泳机器人能够独立感知周围环境并做出反应,可以连续运行数月,而且每个成本仅需一美分。
图片来源: 宾夕法尼亚大学
这些机器人肉眼几乎不可见,每个机器人的尺寸约为200×300×50微米,比一粒盐还要小。它们在许多生物微生物的尺度上运行,可以通过监测单个细胞的健康状况来推动医学发展,也可以通过帮助构建微型设备来促进制造业的发展。
这些机器人由光驱动,内部搭载微型计算机,可以被编程以复杂的模式移动,感知局部温度并相应地调整路径。
发表在期刊《Science Robotics》和《Proceedings of the National Academy of Sciences》上的研究表明,这些机器人无需连接线、磁场或外部操纵杆控制即可运行,是目前已知规模下首批真正意义上的自主可编程机器人。
“我们把自主机器人的尺寸缩小了1万倍,”宾夕法尼亚大学工程学院电气与系统工程系助理教授、论文资深作者Marc Miskin表示,“这为可编程机器人开辟了一个全新的尺度。”
突破亚毫米级障碍
几十年来,电子产品变得越来越小,但机器人却难以跟上步伐。“制造尺寸小于一毫米且能独立运行的机器人极其困难,”Miskin说道,“这个问题在过去40年里一直困扰着我们。”
支配人类世界的力,例如重力和惯性,都与体积有关。然而,如果缩小到细胞大小,那么与表面积相关的力,例如阻力和粘性,就会占据主导地位。“如果你足够小,推动水就像推动焦油一样,”Miskin说道。
换句话说,在微观尺度上,那些适用于较大机器人(例如肢体)的运动策略很少奏效。“非常小的腿和手臂很容易损坏,”Miskin表示,“而且它们也很难制造。”
因此,研究团队不得不设计一种全新的推进系统,一种能够顺应而非对抗微观领域独特运动物理规律的系统。

