麻省理工學(xué)院（簡稱MIT）一直以來以探索前沿科技聞名于世。許多有趣奇妙又令人對(duì)未來心馳神往的技術(shù)發(fā)明都大多誕生于此。麻省理工學(xué)院(MIT)研究出一款如同指甲般大小的無人機(jī)，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(jī)精巧但實(shí)用的原因，還得歸功于電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)系的團(tuán)隊(duì)。他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)約20平方毫米的計(jì)算機(jī)芯片，可以實(shí)時(shí)處理慣性和相機(jī)圖像，這些都是無人機(jī)飛行的兩個(gè)關(guān)鍵部件。

這并不是他們第一次研發(fā)微型芯片。去年，這個(gè)團(tuán)隊(duì)使用一種現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA（即高度可配置的集成電路，開發(fā)了一種無人機(jī)控制芯片，但只需要2瓦的功率和2GB的內(nèi)存。然而縮小設(shè)計(jì)尺寸并不容易。

負(fù)責(zé)此項(xiàng)目的首席研究員謝塔克?卡拉曼(Sertac Karaman)表示，“在傳統(tǒng)的機(jī)器人技術(shù)中，我們使用現(xiàn)有的現(xiàn)成計(jì)算機(jī)并在它們上實(shí)現(xiàn)(狀態(tài)估計(jì))算法，因?yàn)槲覀兺ǔ２槐負(fù)?dān)心功耗。但在每一個(gè)需要我們縮小低功耗應(yīng)用程序的項(xiàng)目中，我們現(xiàn)在必須以一種非常不同的方式考慮編程的挑戰(zhàn)。”

▲MIT研發(fā)的指甲般大小無人機(jī)（Source：MIT）

在最終攻堅(jiān)時(shí)刻，研究人員決定重新開始構(gòu)建芯片。他們找到了一種方法，可以將存儲(chǔ)在其內(nèi)存中的數(shù)據(jù)量最小化，令芯片的功耗降低到24毫瓦即為燈泡供電所需能量的千分之一，并將其內(nèi)存大小降低到0.8MB。

除此之外，他們還優(yōu)化了圖像處理的設(shè)計(jì)。新的芯片每秒能夠處理高達(dá)171幀，高于團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)的速度。

然而，這種芯片目前還不適合小型無人機(jī)。該團(tuán)隊(duì)的概念驗(yàn)證將是在一輛小型賽車上配有車載攝像頭，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)播放視頻。在接下來的計(jì)劃里，團(tuán)隊(duì)將努力把它打造成一個(gè)真正的無人機(jī)。

謝塔克 卡拉曼Karaman補(bǔ)充解釋，“我可以想象把這種芯片應(yīng)用到低能耗的機(jī)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(yùn)行數(shù)個(gè)月時(shí)間。”

另外，我們也可以想象它應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)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(dǎo)航，這樣它就不會(huì)在人類身體里過熱。這個(gè)團(tuán)隊(duì)正在制造的芯片可以幫助解決這些問題。

值得一提的是，麻省理工學(xué)院曾經(jīng)研發(fā)成功多款小型機(jī)器人，包括通過磁體波控制運(yùn)動(dòng)的3D打印機(jī)器人、仿生昆蟲機(jī)器人、仿生機(jī)器魚等有趣前沿的機(jī)器人技術(shù)。