2022. 09. 23. - 10:00
Mesterséges intelligencia - Elektronikus „agyakkal” járnak önállóan a mikrorobotok
Elektronikus „agyakat” telepítettek a napenergiával működő robotokra a Cornell Egyetem kutatói, így azok képesek önállóan járni, külső irányítás nélkül.
Önállóan tudnak járni az intelligens mikrorobotok, elektronikus agyak segítségével. A Cornell Egyetem kutatói telepítettek ilyeneket a napenergiával működő robotokra, amelyek 100-250 mikrométer méretűek – azaz kisebbek, mint egy hangya feje.
A mikrorobotok képesek önállóan járni az elektronikus aggyal, anélkül, hogy külső irányításra lenne szükségük.
Míg a Cornell Egyetem kutatói és más is fejlesztett már korábban olyan mikroszkopikus gépeket, amelyek képesek kúszni, úszni, járni és összehajtani, eddig mindig voltak „húrok”, vagyis a mozgás generálásához vezetékeket használtak a szakemberek az elektromos áram biztosítására. Másik megoldásként lézersugarakat alkalmaztak, melyeket közvetlenül a robotok meghatározott helyeire fókuszáltak.
„Korábban szó szerint manipulálnunk kellett ezeket a húrokat, hogy bármilyen választ váltsunk ki a robot részéről – mondta el Itai Cohen, fizikaprofesszor. – Most azonban, hogy ezek az agyak rendelkezésre állnak, olyan, mintha levennénk a húrokat egy marionett bábukról. Mintha csak Pinokkió magához térne.” Olvasd el: Úszni és navigálni tanulnak az intelligens mikrorobotok - mesterséges intelligenciával
Mesterséges intelligencia - Elektronikus „agyakkal” járnak önállóan a mikrorobotok
Az innováció terepet ad a mikroszkopikus eszközök új generációjának, amelyek képesek nyomon követni a baktériumokat, kiszagolni vegyi anyagokat, elpusztítani szennyező anyagokat, sőt, mikrosebészeti beavatkozásokat végezni és „kimosni” a plakkot az artériákból.
A projekthez több kutató állt össze: Itai Cohen, Alyosha Molnar villamos- és számítástechnikai mérnök és egyetemi docens, Paul McEuen, a fizikai tudomány professzora - mindannyian a tanulmány társszerzői -, illetve a vezető szerző Michael Reynolds posztdoktor kutató.
A kutatócsoport Mikroszkópos robotok beépített digitális vezérléssel címmel jelentette meg tanulmányát a Science Robotics folyóiratban. Olvasd el: Mikrorobotok szállíthatnak gyógyszert a belekben
De hogyan is működik ez az agy?
Az új robotok „agya” egy kiegészítő fém-oxid-félvezető (CMOS) óraáramkör, amely ezer tranzisztort, valamint egy sor diódát, ellenállást és kondenzátort tartalmaz.
Az integrált CMOS áramkör olyan jelet generál, amely fáziseltolásos négyszöghullám-frekvenciák sorozatát állítja elő, ezek határozzák meg a robot járását. Lábai platina alapú működtetők. Mind az áramkört, mind a lábakat fényelektromosság táplálja.
„A parancsok közlésének képessége lehetővé teszi számunkra, hogy utasításokat adjunk a robotnak és a belső agy rájön, hogyan hajtsa végre azokat - magyarázta Cohen. - Ezután beszélgetünk a robottal. Elmondhat nekünk valamit a környezetéről, erre mi úgy reagálunk, hogy azt mondjuk neki: Rendben, menj oda és próbáld kitalálni, mi történik.”
Az új robotok csaknem 10 ezerszer kisebbek, mint a beépített CMOS elektronikával felszerelt makroméretű társaik, s 10 mikrométer/másodpercnél nagyobb sebességgel tudnak járni.
A Reynolds által tervezett gyártási folyamat - amely alapvetően az öntödében épített elektronikát szabta testre -, olyan platformot eredményezett, ami más kutatók számára is megoldja, hogy saját alkalmazásaikkal szereljék fel a mikroszkopikus robotokat – a vegyi detektoroktól a fotovoltaikus „szemekig”, amelyek a változások érzékelésével segítik a robotokat a navigációban.
Az összetett, rendkívül funkcionális mikroszkopikus robotok nagyfokú programozhatósággal rendelkeznek, s nemcsak működtetőkkel, érzékelőkkel is el vannak látva.
Mint azt Reynolds elmondta, igen izgatottak az orvostudományban is lehetséges alkalmazások miatt. Egy mikrorobot képes mozogni a szövetekben, azonosítani a jó sejteket és elpusztítani a rosszakat –, valamint részt tud venni a környezet helyreállításában.
L.A.
