指甲盖大小的无人机怎么造?微型芯片是关键

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据VentureBeat报道,得益于麻省理工学院(MIT)的研究,将来的无人机可能只有指甲盖大小。麻省理工学院电气工程与计算机科学系的研究团队设计出只有20平方毫米的微型计算机芯片,可以实时处理惯性和相机图像,它们是无人机飞行的两个关键部份。

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图:麻省理工学院(MIT)研究人员设计的微型无人机芯片

这并不是该团队参与的第一场微芯片竞赛。去年,这个团队使用现场可编程门阵列(FPGA,高度可配置的集成电路)开发了一种无人机控制芯片,它只需要2瓦特的功率和2GB的内存。但是缩小设计并不容易。

航空航天学副教授、该项目首席研究员谢塔克·卡拉曼(Sertac Karaman)称:“在传统的机器人技术中,我们使用现成的计算机,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程序的项目中,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,可以将存储在任何特定时间内的数据量最小化,将芯片的功耗降低到24毫瓦,而内存则降低到0.8MB。他们还优化了图像处理的设计。新的芯片每秒可以处理171帧,比团队预测的速度还要快。

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小型赛车上,它配有车载摄像头,可以实时播放视频。接下来,它计划把它应用到真正的无人机。

卡拉曼说:“我可以想象把这个芯片应用到低能耗机器人上,比如指甲大小的扑翼飞行器,或者像气象气球这样比空气轻的飞行器上,它们需要使用电池运行数月。此外,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。我们正在制造的芯片可以帮助解决所有这些问题。”

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