美国宾夕法尼亚大学和密歇根大学的科研团队研制出世界上最小的全自主机器人,可通过编程在液体中进行复杂运动。这些机器人尺寸仅为200×300×50微米,比一粒盐还小,能独立感知并响应环境,可连续运行数月,成本仅需约1美分。该成果发表于《科学·机器人学》和《美国国家科学院院刊》,标志着在亚毫米尺度上首次实现了无需外部控制的全自主编程机器人。
过去几十年,电子设备持续微型化,但机器人的小型化进程却长期滞后。团队表示,制造尺寸小于1毫米、能够独立运行的机器人极其复杂,该领域这一难题已存在约40年。在宏观世界中主导运动的力,如重力与惯性,高度依赖于物体的体积。然而,当物体缩小到细胞尺度时,与表面积相关的力,如流体阻力和粘滞力,将成为主要影响因素。如果人类能缩小进入微观世界,那推开一滴水就像推开黏稠的沥青。因此,团队必须重新设计一套推进系统,以适应微观尺度下截然不同的物理环境,而不是与之对抗。
此次新研发的微型机器人由光驱动,搭载微型计算机,通过编程执行复杂运动,并能感知局部温度以调整行动路径。团队克服了微观尺度下流体阻力主导运动的物理挑战,摒弃了传统的机械运动方式,转而通过产生电场驱动周围离子,从而推动水流实现移动。这种方法使机器人无需活动部件,结构坚固且寿命长。
为实现真正自主,团队利用微型计算机技术,在极低的功耗下为机器人集成了处理器、内存和传感器。机器人能感知1/3摄氏度内的温度变化,并通过编码特定动作模式对外传递信息,实现了感知、决策与行动的完整闭环。
团队指出,该成果为微观机器人技术开辟了新方向,未来可在此基础上叠加更多功能,在细胞健康监测、微纳操作等领域具有应用潜力。
【总编辑圈点】
科研人员给比盐粒还小的机器人装上了“微型大脑”,让它能自己感知环境变化,独立作出决策和行动,无需外部遥控。当机器人足够小,它运动时面临的力学环境也会发生变化,于是研究团队干脆摒弃了马达或者齿轮,让它用自身产生的微弱电场“推开”周围的水分子来实现移动。这种机器人成本极低,有利于大规模生产和使用。它们可以进入人体血管和危险环境,未来,成千上万微型机器人还可以协同工作,真正成为人类帮手。
美国宾夕法尼亚大学和密歇根大学的科研团队研制出世界上最小的全自主机器人,可通过编程在液体中进行复杂运动。这些机器人尺寸仅为200×300×50微米,比一粒盐还小,能独立感知并响应环境,可连续运行数月,成本仅需约1美分。该成果发表于《科学·机器人学》和《美国国家科学院院刊》,标志着在亚毫米尺度上首次实现了无需外部控制的全自主编程机器人。
过去几十年,电子设备持续微型化,但机器人的小型化进程却长期滞后。团队表示,制造尺寸小于1毫米、能够独立运行的机器人极其复杂,该领域这一难题已存在约40年。在宏观世界中主导运动的力,如重力与惯性,高度依赖于物体的体积。然而,当物体缩小到细胞尺度时,与表面积相关的力,如流体阻力和粘滞力,将成为主要影响因素。如果人类能缩小进入微观世界,那推开一滴水就像推开黏稠的沥青。因此,团队必须重新设计一套推进系统,以适应微观尺度下截然不同的物理环境,而不是与之对抗。
此次新研发的微型机器人由光驱动,搭载微型计算机,通过编程执行复杂运动,并能感知局部温度以调整行动路径。团队克服了微观尺度下流体阻力主导运动的物理挑战,摒弃了传统的机械运动方式,转而通过产生电场驱动周围离子,从而推动水流实现移动。这种方法使机器人无需活动部件,结构坚固且寿命长。
为实现真正自主,团队利用微型计算机技术,在极低的功耗下为机器人集成了处理器、内存和传感器。机器人能感知1/3摄氏度内的温度变化,并通过编码特定动作模式对外传递信息,实现了感知、决策与行动的完整闭环。
团队指出,该成果为微观机器人技术开辟了新方向,未来可在此基础上叠加更多功能,在细胞健康监测、微纳操作等领域具有应用潜力。
【总编辑圈点】
科研人员给比盐粒还小的机器人装上了“微型大脑”,让它能自己感知环境变化,独立作出决策和行动,无需外部遥控。当机器人足够小,它运动时面临的力学环境也会发生变化,于是研究团队干脆摒弃了马达或者齿轮,让它用自身产生的微弱电场“推开”周围的水分子来实现移动。这种机器人成本极低,有利于大规模生产和使用。它们可以进入人体血管和危险环境,未来,成千上万微型机器人还可以协同工作,真正成为人类帮手。
监管AI,欧盟出手,美国掉队? 上个世纪,科幻小说家艾萨克・阿西莫夫提出了“机器人三定律”,带来了对“机器人”与“规则”的美好幻想。 如今,伴随着ChatGPT、Sora的爆火,人工智能(AI)领域的激烈竞争,对该领域的监管 “截至2023年底,与2018年同期相比,京津冀治理区浅层地下水位平均回升2.59米,深层承压水水位平均回升7.06米。”3月22日世界水日到来之际,水利部水资源管理司副司长张鸿星21日接受科技日报记者采 3月22日消息,一加Ace 3V昨晚发布,起售价1999元,将于3月25日正式发售。现在这款新机已经来到我们评测室,下面为大家带来图赏。一加Ace 3V全球首发第三代骁龙7+移动平台,采用骁龙8 Gen3相同的4nm制程工 21世纪经济报道记者王峰北京报道 近日,成人职业在线教育企业尚德机构(NYSE:STG)公布了其2023年第四季度及全年未经审计的财务报告。2023年第四季度,尚德机构净收入为5.42亿元(人民币,下 联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新发布的评估报告显示,全球温升预计在2021年至2040年内达到1.5℃。报告指出,自IPCC第五次评估报告发布以来,全球减缓气候变化的政策和法律不断增多,但实施 科学杂志《成瘾》3月21日发表的一项新研究显示,刚开始吸烟和终生吸烟都可能增加腹部脂肪,特别是内脏脂肪。内脏脂肪与心脏病、糖尿病、中风和痴呆症的高风险有关。吸烟者相较于不吸烟者,通常体 。本文链接:最小全自主编程机器人研发成功,能独立感知并响应环境http://www.sushuapos.com/show-2-14522-0.html
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