Ingenieure installierten Gehirne in Robotern mit einer Größe von 100 bis 250 Mikrometern, die mit Solarenergie betrieben wurden. Innovation
Die Größe und das Gerät des Roboters. Bild: Michael F. Reynolds, Science Robotics
In letzter Zeit haben Wissenschaftler viele erstelltMikroroboter, aber alle benötigten externe Geräte für die Bewegung. Drähte, die Strom, Magnetfeld oder Lasereinwirkung führen. Das neue Gerät ist das erste, das autonom arbeiten kann.
Das „Gehirn“ der neuen Roboter isteine komplementäre Metall-Oxid-Halbleiter (CMOS)-Struktur, die tausend Transistoren sowie eine Reihe von Dioden, Widerständen und Kondensatoren enthält. Ein integrierter CMOS-Schaltkreis erzeugt ein Signal, das eine Reihe von Rechteckwellen erzeugt, die den Gang des Roboters definieren. Die Beine des Roboters sind Aktuatoren auf Platinbasis. Sowohl die Schaltung als auch die Beine werden von Photovoltaikzellen mit Strom versorgt.
In gewissem Sinne ist die Elektronik sehr einfach.Dieses Taktdesign ist kein Sprung nach vorne in der Schaltungsfähigkeit. Aber die gesamte Elektronik muss so ausgelegt sein, dass sie einen sehr geringen Stromverbrauch hat, damit wir keine riesigen Photovoltaikzellen einbauen müssen, um die Schaltung mit Strom zu versorgen.
Itai Cohen, Professor für Physik und Co-Autor der Studie
Die Bewegung eines der Roboter unter dem Mikroskop. Video: Michael F. Reynolds, Wissenschaftsrobotik
Um die Fähigkeiten des Systems zu demonstrierenWissenschaftler haben drei experimentelle Roboter zusammengebaut. Ein zweibeiniges Wesen, ein vierbeiniger "Hund" und eine sechsbeinige "Ameise". Alle Geräte wurden erfolgreich getestet. Gleichzeitig sind neue Roboter etwa 10.000 Mal kleiner als Makroroboter mit eingebauter CMOS-Elektronik und können sich mit Geschwindigkeiten von mehr als 10 Mikron/s bewegen.
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