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不裝電池也能“自動(dòng)駕駛”,這個(gè)機(jī)器人還能無(wú)限續(xù)航

量子位 2023/10/1 23:14:34 責(zé)編:問(wèn)舟
感謝IT之家網(wǎng)友 華科學(xué)霸 的線索投遞!

不裝電池,也能自動(dòng)駕駛的“車”出現(xiàn)了。甚至還會(huì)自動(dòng)收集能量持續(xù)運(yùn)行,完全沒(méi)有里程焦慮(手動(dòng)狗頭)。

不錯(cuò),這么一個(gè)小機(jī)器人,其實(shí)靠的是光和無(wú)線電波供能。其名 MilliMobile,來(lái)自華盛頓大學(xué)。

盡管只有指甲蓋大小,重量跟葡萄干差不多,但它背起 3 倍于自重的設(shè)備并不費(fèi)勁。并且不僅能跑水泥路,在“鄉(xiāng)村土路”上也能行動(dòng)自如。

△ 圖源:華盛頓大學(xué)

首個(gè)無(wú)電池自主機(jī)器人

攜帶傳感器的小型機(jī)器人常常被用來(lái)執(zhí)行檢測(cè)氣體泄漏、跟蹤倉(cāng)儲(chǔ)等工業(yè)任務(wù)。但其面臨的一大問(wèn)題是,一次性電池不僅會(huì)限制機(jī)器人的使用壽命,也不太環(huán)保。

研究人員為此一直在尋求替代方案,比如把傳感器直接綁到昆蟲(chóng)身上……

△ 圖源:華盛頓大學(xué)

但顯然,華盛頓大學(xué)的研究人員們認(rèn)為過(guò)去的一些辦法不夠可控。他們的新想法是,采用“簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),一方面,是減小機(jī)器人的尺寸和重量,讓它能在極低的功率下運(yùn)行(57 微瓦以下)。

另一方面,研究人員給 MilliMobile 裝上了薄膜電容,來(lái)存儲(chǔ)太陽(yáng)光 / 無(wú)線電波帶來(lái)的能量。當(dāng)電容存儲(chǔ)的能量達(dá)到一定閾值,就能驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生一個(gè)短暫的運(yùn)動(dòng)脈沖,讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái)。

看到這里,你或許會(huì)產(chǎn)生一絲疑問(wèn):就這?這機(jī)器人真能跑得起來(lái)?

研究人員還真實(shí)驗(yàn)成功了:即使是在陰天,MilliMobile 也能在 1 個(gè)小時(shí)里移動(dòng) 10 米的距離 ——

速度確實(shí)談不上快,但研究人員表示,只要它能以此速度持續(xù)運(yùn)行,就能為那些以往難以通過(guò)部署傳感器來(lái)獲取數(shù)據(jù)的區(qū)域,帶來(lái)新的機(jī)器人能力。

并且就像一開(kāi)始提到的,MilliMobile 雖小卻五臟俱全,裝載了:

  • 4 個(gè)光電二極管,用于檢測(cè) 4 個(gè)方向的光強(qiáng)度,讓機(jī)器人能自主尋找光源進(jìn)行充電

  • 溫濕度傳感器

  • 加速度計(jì)

  • 磁傳感器

  • 氣體傳感器

  • 微型相機(jī)

  • 無(wú)線通信芯片

這樣一來(lái),MilliMobile 就具備了各種傳感能力,能探測(cè)地形自動(dòng)駕駛。

能自己轉(zhuǎn)向光源給自己充電:

能完成豐富的空間采樣,創(chuàng)建更詳細(xì)的環(huán)境視圖。

通過(guò)在軟件層面優(yōu)化同步傳輸協(xié)議,還能在 200 米范圍內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)單總結(jié)一下,可以說(shuō),MilliMobile 在供電、控制和通信等方面都實(shí)現(xiàn)了自主性。

還有科技網(wǎng)站評(píng)價(jià)說(shuō):是有那么點(diǎn)科幻照進(jìn)現(xiàn)實(shí)的味道了。你覺(jué)得呢?

參考鏈接:

  • [1]https://www.washington.edu/news/2023/09/27/millimobile-battery-free-autonomous-self-driving-robot-solar/

  • [2] 論文地址:https://homes.cs.washington.edu/~vsiyer / Papers / millimobile-compressed.pdf

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