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2018年06月22日 | 麻省理工研发微型芯片：仅20平方毫米，可让无人机变得又小又轻
2018-06-22
摘要：近日，据外媒报道，麻省理工学院(MIT)研究出一款如同指甲般大小的无人机，小巧玲珑到能在人耳边嗡嗡作响地飞行。“麻雀虽小但五脏俱全”，这款无人机精巧但实用的原因，还得归功于电气工程和计算机科学系的团队。他们设计了一个约20平方毫米的计算机芯片，可以实时处理惯性和相机图像，这些都是无人机飞行的两个关键部件。
麻省理工学院（简称MIT）一直以来以探索前沿科技闻名于世。许多有趣奇妙又令人对未来心驰神往的技术发明都大多诞生于此。近日，据外媒报道，麻省理工学院(MIT)研究出一款如同指甲般大小的无人机，小巧玲珑到能在人耳边嗡嗡作响地飞行。“麻雀虽小但五脏俱全”，这款无人机精巧但实用的原因，还得归功于电气工程和计算机科学系的团队。他们设计了一个约20平方毫米的计算机芯片，可以实时处理惯性和相机图像，这些都是无人机飞行的两个关键部件。
这并不是他们第一次研发微型芯片。去年，这个团队使用一种现场可编程门阵列FPGA（即高度可配置的集成电路，开发了一种无人机控制芯片，但只需要2瓦的功率和2GB的内存。然而缩小设计尺寸并不容易。
负责此项目的首席研究员谢塔克?卡拉曼(Sertac Karaman)表示，“在传统的机器人技术中，我们使用现有的现成计算机并在它们上实现(状态估计)算法，因为我们通常不必担心功耗。但在每一个需要我们缩小低功耗应用程序的项目中，我们现在必须以一种非常不同的方式考虑编程的挑战。”
▲MIT研发的指甲般大小无人机（Source：MIT）
在最终攻坚时刻，研究人员决定重新开始构建芯片。他们找到了一种方法，可以将存储在其内存中的数据量最小化，令芯片的功耗降低到24毫瓦即为灯泡供电所需能量的千分之一，并将其内存大小降低到0.8MB。
除此之外，他们还优化了图像处理的设计。新的芯片每秒能够处理高达171帧，高于团队预计的速度。
然而，这种芯片目前还不适合小型无人机。该团队的概念验证将是在一辆小型赛车上配有车载摄像头，能够实现实时播放视频。在接下来的计划里，团队将努力把它打造成一个真正的无人机。
谢塔克 卡拉曼Karaman补充解释，“我可以想象把这种芯片应用到低能耗的机器人上，比如像手指甲般大小的飞行器，或者像气象气球一样的比空气更轻的飞行器，它们需要使用电池运行数个月时间。”
另外，我们也可以想象它应用在医疗设备，比如人类吞下的小药丸，它能以智能方式在非常小的电池上导航，这样它就不会在人类身体里过热。这个团队正在制造的芯片可以帮助解决这些问题。
值得一提的是，麻省理工学院曾经研发成功多款小型机器人，包括通过磁体波控制运动的3D打印机器人、仿生昆虫机器人、仿生机器鱼等有趣前沿的机器人技术。
史海拾趣
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