智能微型机器人用电子“大脑”自主行走

（A）蚂蚁旁边的微型机器人。(B)机器人的放大视图。该机器人由三个主要部分组成：用于控制机器人的 IC、允许机器人行走的腿以及用于为腿和电路供电的 PV。(C) 进一步放大的图像，显示机器人的一条腿。它由刚性面板、提供运动的活动铰链组成。(D)带有标记的主要电路块的电路的CAD布局图像。(E)微型机器人控制电路的光学显微镜图像。图片来源：《科学·机器人》

据发表在21日的《科学·机器人》杂志的论文，美国康奈尔大学的研究人员在100到250微米大小的太阳能机器人上安装了比蚂蚁头还小的电子“大脑”，这样它们就可以在不受外部控制的情况下自主行走。

这项创新为新一代微型设备奠定了基础，这些设备可以跟踪细菌、嗅出化学物质、摧毁污染物、进行显微手术并清除动脉中的斑块。

这种新型机器人的“大脑”是一个互补金属氧化物半导体（CMOS）时钟电路，它包含1000个晶体管，外加二极管、电阻器和电容器阵列。集成CMOS电路产生一个信号，该信号产生一系列相移的方波频率，进而设定机器人的步态。机器人腿是铂基制动器，电路和支腿都由光伏供电。

新型机器人的大小仅为搭载在机载CMOS电子设备上的大型机器人的万分之一，并且可以每秒10微米以上的速度行走。

研究人员之前已经开发出了可以爬行、游泳、行走和折叠自己的微型机器人，但总是有连接在一起的“线”。为了产生运动，这根电线被用来提供电流，或者必须让激光光束直接聚焦到机器人身上的特定位置。

“以前，我们必须操纵这些‘线’，才能从机器人那里得到任何形式的反应。”康奈尔大学物理学教授伊泰·科恩说，“现在我们有了这些大脑，仿佛从提线木偶上解开了绳子，就像匹诺曹有了意识一样。”（科技日报实习记者 张佳欣）