不装电池也能“自动驾驶”,这个机器人还能无限续航
- 量子位
2023-10-01 23:14
不装电池,也能自动驾驶的“车”出现了。甚至还会自动收集能量持续运行,完全没有里程焦虑(手动狗头)。
不错,这么一个小机器人,其实靠的是光和无线电波供能。其名 MilliMobile,来自华盛顿大学。
尽管只有指甲盖大小,重量跟葡萄干差不多,但它背起 3 倍于自重的设备并不费劲。并且不仅能跑水泥路,在“乡村土路”上也能行动自如。
首个无电池自主机器人
携带传感器的小型机器人常常被用来执行检测气体泄漏、跟踪仓储等工业任务。但其面临的一大问题是,一次性电池不仅会限制机器人的使用寿命,也不太环保。
研究人员为此一直在寻求替代方案,比如把传感器直接绑到昆虫身上……
但显然,华盛顿大学的研究人员们认为过去的一些办法不够可控。他们的新想法是,采用“简谐运动”的方式来驱动机器人。
简单来说,一方面,是减小机器人的尺寸和重量,让它能在极低的功率下运行(57 微瓦以下)。
另一方面,研究人员给 MilliMobile 装上了薄膜电容,来存储太阳光 / 无线电波带来的能量。当电容存储的能量达到一定阈值,就能驱动电机产生一个短暂的运动脉冲,让机器人动起来。
看到这里,你或许会产生一丝疑问:就这?这机器人真能跑得起来?
研究人员还真实验成功了:即使是在阴天,MilliMobile 也能在 1 个小时里移动 10 米的距离 ——
速度确实谈不上快,但研究人员表示,只要它能以此速度持续运行,就能为那些以往难以通过部署传感器来获取数据的区域,带来新的机器人能力。
并且就像一开始提到的,MilliMobile 虽小却五脏俱全,装载了:
4 个光电二极管,用于检测 4 个方向的光强度,让机器人能自主寻找光源进行充电
温湿度传感器
加速度计
磁传感器
气体传感器
微型相机
无线通信芯片
这样一来,MilliMobile 就具备了各种传感能力,能探测地形自动驾驶。
能自己转向光源给自己充电:
能完成丰富的空间采样,创建更详细的环境视图。
通过在软件层面优化同步传输协议,还能在 200 米范围内传输数据。简单总结一下,可以说,MilliMobile 在供电、控制和通信等方面都实现了自主性。
还有科技网站评价说:是有那么点科幻照进现实的味道了。你觉得呢?
参考链接:
[1]https://www.washington.edu/news/2023/09/27/millimobile-battery-free-autonomous-self-driving-robot-solar/
[2] 论文地址:https://homes.cs.washington.edu/~vsiyer / Papers / millimobile-compressed.pdf
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