스마트 마이크로 로봇은 전자 '뇌'로 자율적으로 걷습니다.
날짜:
2022년 9월 21일
원천:
코넬대학교
요약:
연구원들은 외부 제어 없이 자율적으로 걸을 수 있도록 크기가 개미 머리보다 작은 100~250마이크로미터 크기의 태양광 로봇에 전자 '뇌'를 설치했습니다.
코넬 대학 연구원들은 외부 제어 없이 자율적으로 걸을 수 있도록 크기가 개미 머리보다 작은 100~250마이크로미터 크기의 태양열 로봇에 전자 "뇌"를 설치했습니다.
코넬 연구원과 다른 사람들은 이전에 기고, 수영하고, 걷고, 접을 수 있는 미세한 기계를 개발했지만 항상 "끈"이 붙어 있었습니다. 모션을 생성하기 위해 와이어를 사용하여 전류를 제공하거나 레이저 빔을 로봇의 특정 위치에 직접 집중시켜야 했습니다.
이타이 코헨(Itai Cohen) 물리학 교수는 "이전에는 로봇으로부터 어떤 종류의 응답도 얻기 위해 문자 그대로 이 '끈'을 조작해야 했습니다. "하지만 이제 우리는 이러한 두뇌를 탑재하고 있어 꼭두각시 인형에서 실을 빼는 것과 같습니다. 피노키오가 의식을 얻는 것과 같습니다."
이 혁신은 박테리아를 추적하고, 화학 물질의 냄새를 맡으며, 오염 물질을 파괴하고, 미세 수술을 수행하고, 동맥에서 플라크를 제거할 수 있는 차세대 미세 장치를 위한 단계를 설정합니다.
이 프로젝트는 전기 및 컴퓨터 공학 부교수인 Alyosha Molnar의 Cohen 연구소의 연구원들을 모았습니다. 그리고 물리학 교수인 Paul McEuen, 이 논문의 모든 공동 선임 저자. 주 저자는 박사후 연구원인 Michael Reynolds입니다.
팀의 논문 "온보드 디지털 제어를 갖춘 미세 로봇"은 Science Robotics 에 9월 21일 게재되었습니다 .
새로운 로봇의 "두뇌"는 1000개의 트랜지스터와 다이오드, 저항 및 커패시터 어레이를 포함하는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 클록 회로입니다. 집적 CMOS 회로는 로봇의 보행을 차례로 설정하는 일련의 위상 이동 구형파 주파수를 생성하는 신호를 생성합니다. 로봇 다리는 백금 기반 액추에이터입니다. 회로와 다리 모두 태양광으로 구동됩니다.
코헨은 "결국 명령을 전달할 수 있는 능력은 로봇에게 지시를 내릴 수 있게 하고 내부 두뇌가 명령을 수행하는 방법을 알아낼 것"이라고 말했다. "그런 다음 우리는 로봇과 대화를 하고 있습니다. 로봇이 우리에게 환경에 대해 무엇인가 말해줄 수 있고, 그런 다음 우리는 '좋아, 거기에 가서 무슨 일이 일어나고 있는지 조사해봐'라고 말함으로써 반응할 수 있습니다."
새로운 로봇은 온보드 CMOS 전자 장치를 특징으로 하는 거대 규모 로봇보다 약 10,000배 작으며 초당 10마이크로미터보다 빠른 속도로 걸을 수 있습니다.
Reynolds가 기본적으로 파운드리에서 만든 전자 제품을 맞춤화하여 설계한 제작 프로세스는 다른 연구원들이 화학 검출기에서 태양광 "눈"에 이르기까지 로봇이 변화를 감지하여 탐색하는 데 도움이 되는 자체 앱으로 미세한 로봇을 장착할 수 있도록 하는 플랫폼을 만들었습니다. 빛.
Reynolds는 "이를 통해 상상할 수 있는 것은 액츄에이터뿐만 아니라 센서와 통합된 고도의 프로그래밍 가능성을 가진 정말 복잡하고 기능이 뛰어난 현미경 로봇입니다."라고 말했습니다. "우리는 조직 내에서 이동하여 좋은 세포를 식별하고 나쁜 세포를 죽일 수 있는 의학 및 환경 개선 분야의 응용 프로그램에 대해 흥분하고 있습니다. 예를 들어 오염 물질을 분해하거나 감지하는 방법을 아는 로봇이 있다면 위험한 화학 물질을 제거하십시오."
동영상: https://youtu.be/bCjnekohBAY
출처 : https://www.sciencedaily.com/