科學(xué)家研發(fā)微型昆蟲(chóng)機(jī)器人:不靠電池靠激光傳輸電

　　5月17日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，日前華盛頓大學(xué)機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出一種類(lèi)似于蜂鳥(niǎo)的微型飛行機(jī)器人，其擺脫了導(dǎo)線(xiàn)的困擾，轉(zhuǎn)而采用激光器供電。

　　1989年兩位麻省理工學(xué)院的人工智能研究人員做出了令人恐懼的預(yù)測(cè)。 羅德尼·布魯克斯(Rodney Brooks)和安妮塔·弗林(Anita Flynn)寫(xiě)道：“在短短的幾年之內(nèi)，數(shù)百萬(wàn)微型機(jī)器人或?qū)⒔柚�低成本的�?yōu)勢(shì)占領(lǐng)地球。”他們?cè)谡撐摹犊焖�，廉價(jià)和失控：機(jī)器人入侵太陽(yáng)系》中認(rèn)為，快速移動(dòng)、微型自主的昆蟲(chóng)式機(jī)器人很快就會(huì)變得足夠便宜，可以通過(guò)規(guī)�；�解決問(wèn)題。

　　近三十年后，地球還沒(méi)有被這種數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的微型機(jī)器人所接管，至少不像布魯克斯和弗林所設(shè)想的那樣。雖然他們?cè)谀承┓矫媸钦�確的——目前全世界全球有超過(guò)7億部正在運(yùn)行的iPhone ——但快速移動(dòng)，微型自動(dòng)的昆蟲(chóng)式機(jī)器人仍然是一個(gè)夢(mèng)想。不少大規(guī)模的飛行機(jī)器人已經(jīng)掌握了升空，飛行，著陸等技能，但都受限于外部電源。至少到現(xiàn)在還是這樣。

　　本周二華盛頓大學(xué)機(jī)械工程教授索耶·巴克明斯特·富勒(Sawyer Buckminster Fuller)宣布，他的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)將微型飛行機(jī)器人從限制其活動(dòng)范圍和飛行軌跡的導(dǎo)線(xiàn)中解放出來(lái)。其實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的新型機(jī)器人配置了微型光伏電池——一個(gè)迷你太陽(yáng)能電池板——能夠從激光器中獲取能量。

　　富勒研發(fā)的機(jī)器人能夠像蜂鳥(niǎo)一樣飛行，要比等效電機(jī)耗電更少，但機(jī)器人仍然消耗大量電力。根據(jù)富勒的說(shuō)法，市面上的電池?zé)o法為機(jī)器人飛行提供足夠的動(dòng)力，比如助聽(tīng)器的電池尺寸雖然合適，但電池容量太小。而激光器提供的電壓高于美國(guó)電源插座的110V電壓，而實(shí)際上僅有四分之一的能量能夠傳到飛行機(jī)器人。富勒說(shuō)：“這是一種非常低效的機(jī)器人供電方式，不過(guò)好在機(jī)器人不會(huì)耗費(fèi)太多的電力。”

　　當(dāng)然，采用激光器供電僅僅意味著機(jī)器人不再被電線(xiàn)所束縛，并不意味著它能夠完全自由飛行。發(fā)出的激光必須距離機(jī)器人不到7英尺遠(yuǎn)，以便于提供足夠的功率。與電線(xiàn)不同，這種光束對(duì)人眼有害。

　　在實(shí)驗(yàn)室之外，昆蟲(chóng)大小的自主機(jī)器人可以證明和大型無(wú)人機(jī)一樣實(shí)用。科學(xué)家們不可能很快解決供電問(wèn)題，但這些微型機(jī)器人在短時(shí)間工作內(nèi)仍然可以發(fā)揮作用。其可控性允許微型機(jī)器人執(zhí)行較大機(jī)器人不適合的偵察任務(wù)。 “你可以利用它們收集本地?cái)?shù)據(jù)，并返回母艦，”普渡大學(xué)仿生機(jī)器人研究人員Xinyan Deng表示。

　　未來(lái)的機(jī)器人可以跟蹤監(jiān)視，追蹤污染物泄漏，或者在狹小空間內(nèi)執(zhí)行搜索和救援任務(wù)。 “大自然已經(jīng)進(jìn)化了好幾百萬(wàn)年，” Deng說(shuō)， “我們可以學(xué)到很多東西，根據(jù)自然物的性質(zhì)構(gòu)建相應(yīng)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)某些目標(biāo)。要知道有些昆蟲(chóng)已經(jīng)進(jìn)化了4億年，我們要開(kāi)發(fā)出同樣功能的機(jī)器人也需要一定的時(shí)間。”