美國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在微型機(jī)器人領(lǐng)域取得重大突破。賓夕法尼亞大學(xué)與密歇根大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的全球最小全自主機(jī)器人，近日在國(guó)際權(quán)威期刊《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》上發(fā)表了相關(guān)成果。這種機(jī)器人尺寸僅300微米長(zhǎng)、200微米寬、50微米厚，體積比普通鹽粒還要微小，卻集成了計(jì)算機(jī)、微型電機(jī)和傳感器等核心部件，單件制造成本控制在1美分以內(nèi)。

該研究團(tuán)隊(duì)采用硅、鉑、鈦等材料構(gòu)建機(jī)器人主體，通過類似微芯片的精密制造工藝，將核心組件封裝在透明玻璃狀保護(hù)層中。這種設(shè)計(jì)使其具備防水性能，能夠在液體環(huán)境中穩(wěn)定工作。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Marc Miskin教授介紹，這是首個(gè)具備環(huán)境感知、自主決策和運(yùn)動(dòng)能力的微型機(jī)器人系統(tǒng)，其太陽能供電模塊可將光能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)能量，通過電極對(duì)在水中產(chǎn)生推進(jìn)力實(shí)現(xiàn)游動(dòng)。

盡管機(jī)載計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度僅為現(xiàn)代筆記本電腦的千分之一，但已能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度等環(huán)境參數(shù)并作出響應(yīng)。研究人員特別強(qiáng)調(diào)了雙向通信功能：操作人員可通過筆記本電腦發(fā)送指令，機(jī)器人則能回傳視覺信息與執(zhí)行狀態(tài)。這種交互模式為醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新可能，例如在人體血管內(nèi)執(zhí)行靶向藥物輸送或細(xì)胞級(jí)手術(shù)等精密操作。

目前團(tuán)隊(duì)正著力突破機(jī)器人集群通信技術(shù)，這項(xiàng)被視為"圣杯級(jí)"的挑戰(zhàn)成功后，將實(shí)現(xiàn)多個(gè)微型機(jī)器人協(xié)同作業(yè)。研究論文詳細(xì)披露了材料配方與制造工藝，相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)多項(xiàng)國(guó)際專利。這項(xiàng)突破不僅刷新了微型機(jī)器人的尺寸紀(jì)錄，更為生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域提供了全新的技術(shù)平臺(tái)。