ستساعدك المقالة التالية: “العقول” الإلكترونية تمكن الروبوتات الدقيقة الذكية من المشي
قام فريق من الباحثين في جامعة كورنيل بتركيب “أدمغة” إلكترونية على الروبوتات التي تعمل بالطاقة الشمسية والتي لا يزيد حجمها عن 100 إلى 250 ميكرومتر ، مما يمكنها من المشي بشكل مستقل دون التحكم بها خارجيًا.
الورقة البحثية الجديدة بعنوان “الروبوتات المجهرية مع التحكم الرقمي على متن الطائرة، “في علوم الروبوتات.
طورت مجموعات من الباحثين بالفعل آلات مجهرية لديها القدرة على الزحف والسباحة وطي نفسها ، وأكثر من ذلك. ومع ذلك ، كانت الأسلاك تُستخدم دائمًا لتوليد الحركة وتوفير التيار الكهربائي ، أو كان لابد من تركيز حبوب الليزر على مواقع محددة من الروبوتات.
إيتاي كوهين أستاذ الفيزياء.
يقول البروفيسور كوهين: “في السابق ، كان علينا حرفيًا التلاعب بهذه” الخيوط “من أجل الحصول على أي نوع من الاستجابة من الروبوت”. “ولكن الآن لدينا هذه الأدمغة على متن الطائرة ، الأمر يشبه نزع الأوتار عن الدمى المتحركة. إنه مثل عندما يكتسب بينوكيو وعيه “.
يمكن أن تساعد التطورات الجديدة في دخول جيل جديد من الأجهزة المجهرية التي يمكنها القيام بأشياء مثل تعقب البكتيريا ، والتعرف على المواد الكيميائية ، ومكافحة الملوثات ، وأكثر من ذلك بكثير.
ضم الفريق باحثين من مختبرات كوهين ، أليشا ماوينار ، أستاذ مساعد في الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات. وبول ماكوين ، أستاذ العلوم الفيزيائية. المؤلف الرئيسي للورقة هو باحث ما بعد الدكتوراه مايكل رينولدز.
ما هي “العقول” الإلكترونية
إن “الدماغ” الإلكتروني الذي يتحدث عنه الفريق عبارة عن دائرة ساعة مكملة لأكسيد المعادن (CMOS) تتكون من ألف ترانزستور ومجموعة من الثنائيات والمقاومات والمكثفات. باستخدام دائرة CMOS المتكاملة ، يمكن إنشاء إشارة لإنتاج سلسلة من ترددات الموجة المربعة ذات الطور والتي تحدد مشية الروبوت. إن أرجل الروبوت عبارة عن مشغلات قائمة على البلاتين ، ويتم تشغيل كل من الدائرة والأرجل بواسطة الخلايا الكهروضوئية.
قال كوهين: “في النهاية ، ستسمح لنا القدرة على توصيل أمر ما بإعطاء تعليمات الروبوت ، وسيحدد الدماغ الداخلي كيفية تنفيذها”. ثم نجري محادثة مع الروبوت. قد يخبرنا الروبوت بشيء عن بيئته ، ومن ثم قد نتفاعل بإخباره ، “حسنًا ، اذهب إلى هناك وحاول اكتشاف ما يحدث”.
الروبوتات ذات النطاق الكبير التي تحتوي على إلكترونيات CMOS على متنها أكبر بحوالي 10000 مرة من هذا الروبوت المطور حديثًا ، والذي يمكنه أيضًا المشي بسرعات أسرع من 10 ميكرومتر في الثانية.
أدت عملية التصنيع المبتكرة التي طورها الفريق إلى إنشاء منصة يمكن أن تساعد الباحثين الآخرين في تجهيز الروبوتات المجهرية بتطبيقاتهم الخاصة ، والتي يمكن أن تشمل أجهزة الكشف عن المواد الكيميائية أو “العيون” الكهروضوئية التي تساعد الروبوتات على التنقل من خلال استشعار تغيرات الضوء.
قال رينولدز: “ما يتيح لك ذلك تخيله هو روبوتات مجهرية معقدة للغاية وذات كفاءة عالية ولديها درجة عالية من قابلية البرمجة ، ومتكاملة ليس فقط مع المشغلات ، ولكن أيضًا مع أجهزة الاستشعار”. “نحن متحمسون للتطبيقات في الطب – وهو شيء يمكن أن يتحرك في الأنسجة ويحدد الخلايا الجيدة ويقتل الخلايا السيئة – وفي العلاج البيئي ، إذا كان لديك روبوت يعرف كيفية تفكيك الملوثات أو الشعور بمواد كيميائية خطيرة والتخلص منه “.
