MIT研發20平方毫米微型晶元，讓無人機「小如指甲輕似氣球」

【Technews科技新報】麻省理工學院（簡稱MIT）一直以來以探索前沿科技聞名於世。許多有趣奇妙又令人對未來心馳神往的技術發明都大多誕生於此。

近日，據外媒報道，麻省理工學院(MIT)研究出一款如同指甲般大小的無人機，小巧玲瓏到能在人耳邊嗡嗡作響地飛行。「麻雀雖小但五臟俱全」，這款無人機精巧但實用的原因，還得歸功於電氣工程和計算機科學系的團隊。他們設計了一個約20平方毫米的計算機晶元，可以實時處理慣性和相機圖像，這些都是無人機飛行的兩個關鍵部件。

這並不是他們第一次研發微型晶元。去年，這個團隊使用一種現場可編程門陣列FPGA（即高度可配置的集成電路，開發了一種無人機控制晶元，但只需要2瓦的功率和2GB的內存。然而縮小設計尺寸並不容易。

負責此項目的首席研究員謝塔克?卡拉曼(Sertac Karaman)表示，「在傳統的機器人技術中，我們使用現有的現成計算機並在它們上實現(狀態估計)演算法，因為我們通常不必擔心功耗。但在每一個需要我們縮小低功耗應用程序的項目中，我們現在必須以一種非常不同的方式考慮編程的挑戰。」

在最終攻堅時刻，研究人員決定重新開始構建晶元。他們找到了一種方法，可以將存儲在其內存中的數據量最小化，令晶元的功耗降低到24毫瓦即為燈泡供電所需能量的千分之一，並將其內存大小降低到0.8MB。

除此之外，他們還優化了圖像處理的設計。新的晶元每秒能夠處理高達171幀，高於團隊預計的速度。

然而，這種晶元目前還不適合小型無人機。該團隊的概念驗證將是在一輛小型賽車上配有車載攝像頭，能夠實現實時播放視頻。在接下來的計劃里，團隊將努力把它打造成一個真正的無人機。

謝塔克?卡拉曼Karaman補充解釋，「我可以想像把這種晶元應用到低能耗的機器人上，比如像手指甲般大小的飛行器，或者像氣象氣球一樣的比空氣更輕的飛行器，它們需要使用電池運行數個月時間。」

另外，我們也可以想像它應用在醫療設備，比如人類吞下的小藥丸，它能以智能方式在非常小的電池上導航，這樣它就不會在人類身體里過熱。這個團隊正在製造的晶元可以幫助解決這些問題。

值得一提的是，麻省理工學院曾經研發成功多款小型機器人，包括通過磁體波控制運動的3D印表機器人、仿生昆蟲機器人、仿生機器魚等有趣前沿的機器人技術。

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