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美(měi)設計微型(xíng)機器人 可在(zài)針尖上跳舞(wǔ)

來源:www.ccqkx.org 點擊: 發(fā)布時間:2008/6/10 21:34:09
據國外(wài)媒體報道,美國杜克大學的科學(xué)家日前稱(chēng),他們最近成功地設計出一款微(wēi)型機器人,這款機器的尺寸隻有數微米大小,可以在比針尖還小的舞台上隨著(zhe)音樂翩翩起舞。

  微型機器人可在針尖上跳舞

  經過杜克大學計算機專家的多年連續攻關(guān),沒有明顯(xiǎn)控製係統的微型機器(qì)人(rén)現在向人們展示(shì)其自我(wǒ)行動的高超技藝。杜克大學計算機與生物化學教授布魯斯-唐納德說(shuō),組裝並控製(zhì)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(zuò)成壓舌板的模樣,但尺(chǐ)寸(cùn)隻有(yǒu)數微(wēi)米。它們要比先前設計的微型機器人(rén)小近百倍,重(chóng)量則更輕。這種機器人(rén)此前被稱為微電動係統機器人(rén),它們可以進行諸如(rú)在芯(xīn)片實驗室內部走(zǒu)動等任務。根(gēn)據(jù)該研究小組製作的視頻,兩個(gè)微型機器人可以隨著施特勞斯的華爾(ěr)茲音樂翩翩起(qǐ)舞,而它們的舞台不(bú)過才1毫米大。在另一個片段中,隻要這種微型機器人掃帚般的胳膊接觸到物體表麵,它們就會以十分(fèn)精(jīng)巧的(de)方式旋轉,就像垃圾清掃車(chē)清掃垃圾(jī)一(yī)樣(yàng)。

  新的研究摘(zhāi)要描述了這個小組最新的成果:五個微型機器人在同一(yī)控製係(xì)統下集體行動。唐納德研究小組(zǔ)在將要發表一(yī)份報告中寫道,他們(men)的工(gōng)作首次實現了對一組多(duō)個微型機器人(rén)的無繩控製。至於科學家是如何(hé)實現(xiàn)這項“微型集成(chéng)”的,即將出版的最新一期《微電動(dòng)係統》雜誌將公布其詳細的細節。這種微型機器人之所以可以那麽小,是因為它(tā)們不用連接到外部控製係統上。采用(yòng)微芯片技術製造的這種機器人,由於(yú)工作部分的電壓不同,它們“每個人”對相同的“全球控製信號”反應不一。唐納德說,全球控製就好比細(xì)胞裏的蛋白質(zhì)對化學信號的反應(yīng)。唐納德還曾經使用計算機算法研究生物體(tǐ)的生化反應過程。在(zài)新的研究報告裏(lǐ),唐納德的小組向人們展示了這樣一幕,由於尺寸和柔韌(rèn)性各有不同,五個微型機器人可以根據(jù)預先編排(pái)好的(de)方式前(qián)進、轉身、圍攏。

  自1992年開始,唐(táng)納德已經參與研究了多款微型機器人。他先是在(zài)科(kē)內爾大學,然後是在斯坦(tǎn)福大學和達(dá)特茅斯大學工(gōng)作,最後則來到杜克大學(xué)。最早的微(wēi)型機器(qì)人是仿照微生物纖毛,這(zhè)種機(jī)器人能夠進行“諸如在微型芯片(piàn)上移(yí)動”等動作。唐納德(dé)說(shuō),他們曾經在1平方英寸的麵積上安(ān)放過1.5萬個矽纖毛。在此前出版(bǎn)的一期《微電動係(xì)統》雜誌上,唐納德(dé)等人講述了當時那(nà)款微型機(jī)器人的情況:大約60微米寬,250微米長,10微米高,動力來自於工作對象的帶電表麵(miàn)。通過一種“抓搔”型的動力驅動器,這種微型機器人可以像尺蠖那樣在物體表麵上移動,它們一步隻有10至20億(yì)分(fèn)之一米,但一稱鍾可以走2萬步。

  在(zài)醫學領域應(yīng)用前景廣闊

  美國科學家雷-庫茲威爾表示(shì),微型機器人將會首先應用(yòng)在醫學領域,而傳統的人工智(zhì)能的觀(guān)念將會被徹底(dǐ)顛覆。雷(léi)-庫茲威爾(ěr)認為,目前(qián)的技術水(shuǐ)平已經達到了生產微型機器人的階段,美國科學家和歐洲科學家(jiā)已經成功的研製出用於人類血管治療的微型機器人(rén),在不久的將來就會製造出可以在毛細血管裏運動的(de)機器人。而這種可以在毛細血管中運(yùn)動的微型機器人的(de)出現將徹底改變傳統觀念對人工智能的理解。因為這種通過毛細血管運動的機器人(rén),可以通過毛細血管(guǎn),進入人(rén)類(lèi)大腦,機器人(rén)可以通過控製人類腦細胞這樣更(gèng)高級(jí)的操作,達到一種全新的“人工智能”概念。

  科(kē)學家曾經認為人工(gōng)智能機器人的(de)瓶頸在於微型電腦芯片的運(yùn)算速度無法適應機器人(rén)的體積,但是這種可(kě)以在毛細(xì)血管中(zhōng)運動的機器人則成功的應用了最新的電腦芯片,通過與人腦配合來處(chù)理高難(nán)度運(yùn)算,解決體積和運算速度矛盾的問題。特別是在與人腦進行“智(zhì)能配合”後,未來的人工智能的概念就是--機器人智能與人類大(dà)腦相互融(róng)合,人機合一。目前科學家(jiā)通過已有的5種掃描技術,使得人類第(dì)一次能看到大腦(nǎo)生成思想的過程和智能化結構。科(kē)學家通過收集(jí)到的大腦數據建立起有關人類大腦的詳細數學模型,用於機器人智能與人類大(dà)腦(nǎo)的融合。

  另外,目前最新的超級計(jì)算機每秒鍾超過億(yì)次的計算速度,足以在將來的時候掃(sǎo)描大腦的所有區域,甚至可以超(chāo)越(yuè)人類腦細胞的運算極限。最終(zhōng)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(fēi)生物智能的優勢結合起來(lái)。雖然很多科學家擔心這是(shì)機(jī)器智(zhì)能的外來入(rù)侵,是對人類文明的一種威脅。但是,機器人畢竟(jìng)是人類製造出來的。目前,美國科學家正在嚐試把微型機器人(rén)放進血管。納米機器人就(jiù)象人類白血球一(yī)樣,能針對特定的病原體無線下載軟件,在幾秒鍾的(de)時間裏就(jiù)能破壞病原體,而人體的(de)白(bái)血球(qiú)要花(huā)幾個小時的時間才能破(pò)壞病原體。科學家(jiā)相信,將來使用同樣原理的微型(xíng)人(rén)工(gōng)智能型機器人可以通過毛細血管進入大(dà)腦,控製和影響(xiǎng)人(rén)類大腦。它們將增強人類的認(rèn)知功能,真正地擴展人類的(de)大腦。


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