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2019-05-07 20:10

研究人员设计了超低功耗ASIC使小型机器人更加高效

佐治亚理工学院的研究人员设计了一种新的专用集成电路(ASIC),其灵感来自人脑并以超低功耗运行。

根据其设计师的说法,新芯片可以提供智能手掌大小的机器人,能够学习他们过去的经验,并使他们能够持续运行几个小时而不是几分钟。

上个月在加利福尼亚州旧金山举行的2019年IEEE国际固态电路会议上展示了独特ASIC芯片的竞争力。

使用高效电机和控制器设计的掌上型机器人只需几节AA电池就可以工作几个小时

研究人员使用这些芯片在一个四面被纸板块墙围绕的竞技场中驾驶小型机器人汽车。这些汽车被分配了在通过竞技场导航时搜索特定目标的任务。

他们还应该避开交通锥以及其他车辆,相互沟通,并在搜索目标时学习他们的环境。

这些车配备了惯性和超声波传感器,可以帮助他们确定自己在竞技场中的位置,以及靠近它们的其他物体。这些汽车中的混合ASIC充当他们的大脑,处理传感器收集的所有信息。

ASIC的输出被送到Raspberry Pi控制器,该控制器为电动机提供了进一步的指令。

根据研究人员的说法,他们的新ASIC消耗的是超低功耗,这意味着可以为电机提供更多功能,从而可以将电机的性能提高数倍。

该研究团队现在希望将他们的ASIC与微机电(MEMS)技术结合使用,这种技术可以比传统电机更低功耗运行。

使用ASIC和MEMS技术创建的机器将是独一无二的,因为它的所有传感器,计算和通信系统以及驱动系统都会在消耗相同功率的同时运行 - 仅几百毫瓦。

研究人员认为,使用高效电机和控制器设计的手掌大小的机器人只需几节AA电池即可工作数小时。

他们还试图为这些机器添加智能,以便他们可以从他们的经验中学习,能够自己做出决策,并自主地移动。

“我们希望在这些小型机器人中实现越来越多的功能,”佐治亚理工学院电气与计算机工程学院副教授Arijit Raychowdhury说。

“我们已经展示了什么是可能的,现在我们所做的将需要通过其他创新来增强,”他补充说。

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