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MIT研究员设计出微型计算机芯片:指甲大小无人

发布时间:2019-04-08 16:20

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  据VentureBeat报道,得益于麻省理工学院(MIT)的研究,未来的无人机可能只有指甲盖大小。

  麻省理工学院电气工程和计算机科学系的一个团队设计出了一个只有20平方毫米的微型计算机芯片,该芯片可以实时处理惯性和相机图像,后两者是无人机飞行的两个关键部件。

  该团队专注于降低功耗,缩小尺寸,同时也试图提高处理速度。这并不是该团队参加的第一场微型芯片竞赛。去年,该团队使用现场可编程门阵列(FPGA,一种高度可配置的集成电路)开发了一种无人机控制芯片,该芯片只需2瓦特的功率和2GB的内存。但是要缩小设计并不容易。

  航空航天学副教授、该项目的首席研究员谢塔克?卡拉曼(Sertac Karaman)表示;“在传统的机器人技术中,我们使用现现成计算机,并在它们上面部署(状态估计)算法,因为我们通常不必担心功耗。但在每一个需要我们缩小低功耗应用的项目中,我们必须以一种截然不同的方式考虑编程面临的挑战。”

  最终,研究人员决定从头开始构建新的芯片。他们找到了一种方法,可以将任何时间存储在内存中的数据量最小化,将芯片的功耗降低到24毫瓦,并将其内存大小降低到0.8MB。他们还优化了图像处理的设计。

  该芯片可以以高达每秒171帧的速度处理实时相机图像,比团队预计的速度还要快。这种芯片目前还不适合小型无人机使用。

  该团队的概念验证将是一辆小型赛车,该车配有车载摄像头,可以实时播放视频。接下来,它计划把它打造成真正的无人机。

  卡拉曼表示:“我可以想象把这个芯片应用到低能耗机器人上,比如指甲大小的机翼飞行器,或者像气象气球这样的比空气轻的飞行器,它们需要使用电池才能运行数月。这种芯片也可用于医疗设备中,比如你吞下的小药丸,它使用非常小的电池以智能方式导航,这样它就不会在你的身体里过热。我们正在打造的芯片可以帮助解决所有这些问题。”

  有了这种芯片,更智能、更小、运行时间更长的无人机可能即将问世。去年,研究人员设计了一种小到足以驱动“纳米无人机”或其他蜜蜂大小的无人机的计算机芯片。今年的版本更小更强大。

  微型无人机可以使用这种芯片来帮助导航,特别是在偏远或无法进入的地方。需要长时间运行的小型机器人或设备也可以从这种芯片的节能特性中获益。

  研究人员本周将在VLSI技术和电路研讨会上展示这种芯片,这是一个世界顶尖技术专家交流想法的会议。

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