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您的位置:網(wǎng)站首頁 > 新聞資訊 > 文章詳情美設(shè)計出可在針尖上跳舞的微型機器人
據(jù)國外媒體報道,美國杜克大學(xué)的科學(xué)家日前稱,他們最近成功地設(shè)計出一款微型機器人,這款機器的尺寸只有數(shù)微米大小,可以在比針尖還小的舞臺上隨著音樂翩翩起舞。
經(jīng)過杜克大學(xué)計算機專家的多年連續(xù)攻關(guān),沒有明顯控制系統(tǒng)的微型機器人現(xiàn)在向人們展示其自我行動的高超技藝。杜克大學(xué)計算機與生物化學(xué)教授布魯斯-唐納德說,組裝并控制這樣一個個微型機器人簡直太神奇了。每個微型機器人都做成壓舌板的模樣,但尺寸只有數(shù)微米。它們要比先前設(shè)計的微型機器人小近百倍,重量則更輕。這種機器人此前被稱為微電動系統(tǒng)機器人,它們可以進(jìn)行諸如在芯片實驗室內(nèi)部走動等任務(wù)。根據(jù)該研究小組制作的視頻,兩個微型機器人可以隨著施特勞斯的華爾茲音樂翩翩起舞,而它們的舞臺不過才1毫米大。在另一個片段中,只要這種微型機器人掃帚般的胳膊接觸到物體表面,它們就會以十分精巧的方式旋轉(zhuǎn),就像垃圾清掃車清掃垃圾一樣。
新的研究摘要描述了這個小組最新的成果:五個微型機器人在同一控制系統(tǒng)下集體行動。唐納德研究小組在將要發(fā)表一份報告中寫道,他們的工作首次實現(xiàn)了對一組多個微型機器人的無繩控制。至于科學(xué)家是如何實現(xiàn)這項“微型集成”的,即將出版的最新一期《微電動系統(tǒng)》雜志將公布其詳細(xì)的細(xì)節(jié)。這種微型機器人之所以可以那么小,是因為它們不用連接到外部控制系統(tǒng)上。采用微芯片技術(shù)制造的這種機器人,由于工作部分的電壓不同,它們“每個人”對相同的“全球控制信號”反應(yīng)不一。唐納德說,全球控制就好比細(xì)胞里的蛋白質(zhì)對化學(xué)信號的反應(yīng)。唐納德還曾經(jīng)使用計算機算法研究生物體的生化反應(yīng)過程。在新的研究報告里,唐納德的小組向人們展示了這樣一幕,由于尺寸和柔韌性各有不同,五個微型機器人可以根據(jù)預(yù)先編排好的方式前進(jìn)、轉(zhuǎn)身、圍攏。
自1992年開始,唐納德已經(jīng)參與研究了多款微型機器人。他先是在科內(nèi)爾大學(xué),然后是在斯坦福大學(xué)和達(dá)特茅斯大學(xué)工作,最后則來到杜克大學(xué)。最早的微型機器人是仿照微生物纖毛,這種機器人能夠進(jìn)行“諸如在微型芯片上移動”等動作。唐納德說,他們曾經(jīng)在1平方英寸的面積上安放過1.5萬個硅纖毛。在此前出版的一期《微電動系統(tǒng)》雜志上,唐納德等人講述了當(dāng)時那款微型機器人的情況:大約60微米寬,250微米長,10微米高,動力來自于工作對象的帶電表面。通過一種“抓搔”型的動力驅(qū)動器,這種微型機器人可以像尺蠖那樣在物體表面上移動,它們一步只有10至20億分之一米,但一稱鐘可以走2萬步。
美國科學(xué)家雷-庫茲威爾表示,微型機器人將會首先應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,而傳統(tǒng)的人工智能的觀念將會被徹底顛覆。雷-庫茲威爾認(rèn)為,目前的技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了生產(chǎn)微型機器人的階段,美國科學(xué)家和歐洲科學(xué)家已經(jīng)成功的研制出用于人類血管治療的微型機器人,在不久的將來就會制造出可以在毛細(xì)血管里運動的機器人。而這種可以在毛細(xì)血管中運動的微型機器人的出現(xiàn)將徹底改變傳統(tǒng)觀念對人工智能的理解。因為這種通過毛細(xì)血管運動的機器人,可以通過毛細(xì)血管,進(jìn)入人類大腦,機器人可以通過控制人類腦細(xì)胞這樣更高級的操作,達(dá)到一種全新的“人工智能”概念。
科學(xué)家曾經(jīng)認(rèn)為人工智能機器人的瓶頸在于微型電腦芯片的運算速度無法適應(yīng)機器人的體積,但是這種可以在毛細(xì)血管中運動的機器人則成功的應(yīng)用了最新的電腦芯片,通過與人腦配合來處理高難度運算,解決體積和運算速度矛盾的問題。特別是在與人腦進(jìn)行“智能配合”后,未來的人工智能的概念就是--機器人智能與人類大腦相互融合,人機合一。目前科學(xué)家通過已有的5種掃描技術(shù),使得人類第一次能看到大腦生成思想的過程和智能化結(jié)構(gòu)??茖W(xué)家通過收集到的大腦數(shù)據(jù)建立起有關(guān)人類大腦的詳細(xì)數(shù)學(xué)模型,用于機器人智能與人類大腦的融合。
另外,目前最新的超級計算機每秒鐘超過億次的計算速度,足以在將來的時候掃描大腦的所有區(qū)域,甚至可以超越人類腦細(xì)胞的運算極限。最終這些人工智能機器人使用的智能終端將比人類更聰明,能將生物和非生物智能的優(yōu)勢結(jié)合起來。雖然很多科學(xué)家擔(dān)心這是機器智能的外來入侵,是對人類文明的一種威脅。但是,機器人畢竟是人類制造出來的。目前,美國科學(xué)家正在嘗試把微型機器人放進(jìn)血管。納米機器人就象人類白血球一樣,能針對特定的病原體無線下載軟件,在幾秒鐘的時間里就能破壞病原體,而人體的白血球要花幾個小時的時間才能破壞病原體??茖W(xué)家相信,將來使用同樣原理的微型人工智能型機器人可以通過毛細(xì)血管進(jìn)入大腦,控制和影響人類大腦。它們將增強人類的認(rèn)知功能,真正地擴展人類的大腦。