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。
据《日本经济新闻》3月19日报道,东京大学副教授坂本健太郎等人研究发现,海龟下潜时心率将急剧下降。海龟与鲸等哺乳类动物同样,心率随下潜深度加深而下降,特别是在下潜深度超过140米时,一分钟心跳 3月21日上午,全球首列氢能源市域列车在中车长客股份公司(以下简称“中车长客”)试验线上进行了时速160公里满载运行试验。当日试验过程中,车以160公里/小时速度运行的列车,每公里实际运行平均能耗 21世纪经济报道记者 石恩泽 深圳报道操作系统似乎对地理入迷。鸿蒙和深圳,就像Windows和西雅图,也似Linux和赫尔辛基。这是地理与技术的紧密交融。深圳,可以说是鸿蒙的诞生之地,在全球科 有消息称,iPhone在中国寻找本土生成式AI提供方,iPhone讨论了在中国的设备中使用百度的人工智能技术。据《华尔街日报》报道,iPhone与百度进行了谈判,以授权其型号。这可能是为了向中国的iPhone客户提 3月24日是第29个世界防治结核病日,我国的宣传主题是“你我共同努力,终结结核流行”。在北京大学社会化媒体研究中心21日举办的“技术升级,加速我国终结结核流行进程”主题沙龙上,中国疾控中心结 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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