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設(shè)備與工具
得益于麻省理工學(xué)院的研究成果，在不久的將來，指甲蓋大小的無人機可能會在我們頭頂嗡嗡作響。來自于電氣工程和計算機科學(xué)系的研究團隊設(shè)計出一款僅20平方毫米大小的計算機芯片，這一芯片可處理無人機飛行的兩個關(guān)鍵部件，即實時解決慣性和圖像問題。
這并非該團隊第一次在微型芯片領(lǐng)域大放光彩。去年，他們使用一種可高度配置的集成電路——現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）開發(fā)了一款無人機控制芯片，該芯片的功率僅為2瓦，其需要的內(nèi)存也不過2GB。但是，想要縮小芯片并不是一件容易的事情。
在麻省理工學(xué)院的新聞報道中，該項目的首席研究員——航空航天學(xué)副教授Sertac Karaman 說道：“傳統(tǒng)的機器人技術(shù)并不需要擔心功耗，因此，我們在現(xiàn)有的計算機上運行狀態(tài)估計算法便可以了。但是，在那些對小型化和低功耗應(yīng)用有要求的項目中，我們便不得不以不同的思維方式來應(yīng)對編程所帶來的挑戰(zhàn)?！?
最終，研究人員決定從頭開始打造一款全新的芯片。他們找到了一種方法，該方法隨時可以最大限度地減少存儲器中的數(shù)據(jù)量，從而將芯片的功耗降低到24毫瓦，這一功率僅為電燈泡所需功率的千分之一。除此之外，存儲器的內(nèi)存也被減少到0.8MB.
研究團隊還優(yōu)化了圖像處理功能，新的芯片每秒可處理171幀圖像，這比他們預(yù)測的速度還快。
目前，該芯片尚未被應(yīng)用于無人機。研究人員為了檢測其可行性，先將芯片安裝在一款微型賽車的車載攝像頭上，該攝像頭支持實時播放視頻。之后，芯片將被正式應(yīng)用于無人機。
Karaman說：“我可以設(shè)想將這款芯片應(yīng)用于低能耗機器上，它們必須使用一塊電池保持數(shù)月的運行，例如：指甲蓋大小的撲翼飛行器，或者像氣象探測氣球那樣輕于空氣的飛行器。除此之外，還可以設(shè)想那種藥丸大小的醫(yī)療設(shè)備，它們可以用極少的電量在身體里智能運行，而且還不會發(fā)熱。我們正在設(shè)計的芯片對于這些機器的制造均會有所幫助?！?
2025-06-19 21:31
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