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前瞻技術脈動:AI與機器人技術(202409)

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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2024年4月19日
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圖、前瞻技術脈動:AI與機器人技術(202409)

受到蜘蛛啟發,能變化形狀的機器人現在更小了
科羅拉多大學波德分校的研究團隊開發了一款微型機器人,具有自主變形能力,可在狹窄通道中靈活移動。這款受到蜘蛛啟發的微型機器人,能夠有效地在不犧牲靈活性的情況下縮小體積,並基於摺疊設計和層壓製造技術,實現自主變形,能在充滿障礙物的環境中靈活運作,可用於災後的現場協助、搜索和救援,環境監測以及手術等應用,研究結果已發表在《arXiv》期刊。
參考資料:Spider-inspired, shape-changing robot now even smaller. TechXplore, 2023/11/04.


 古仿生學:4.5億年前的有機體在軟機器人中找到了新生命 
透過對進化學的理解,回顧生物學和自然界許多基本原理,能夠激發現代機械系統的研發。古仿生學可拓寬動物設計和運動視角,而軟機器人則能未之提供科學資訊。

卡內基美隆大學機械工程系的研究人員與來自西班牙和波蘭的古生物學家合作,利用化石證據設計了側囊蟲的軟機器人複製品。側囊蟲被認為是一種第一個能夠使用肌肉莖運動的棘皮動物是一種海洋生物,存在於近4.5億年前。研究人員使用軟材料建造靈活的機器人肢體和附屬物、具有柔性電子設備和軟材料的機器人來理解利用滅絕的生物體推動演化的生物力學因素。研究人員用化石證據指引其設計,結合3D列印元素和聚合物來模仿移動附肢的柔性柱狀結構,證明側囊蟲很可能能夠透過推動肌肉的莖在海底移動,因大範圍的掃動運動可能是最有效的運動,增加莖的長度可顯著提高動物的速度,而不會耗掉更多能量。仿生機器人領域的研究人員需要從生物體中挑選值得採用的重要特徵,和決定良好的運動策略來讓機器人有效移動。
參考資料:Paleobionics: A 450 million-year-old organism finds new life in softbotics. phys.org, 2023/11/06.


透過模仿蜜蜂來做出決策的機器人群
一群模仿蜜蜂溝通方式以達成共識的小型閃光機器人展示了它們具有做出集體決策的能力。西班牙巴塞羅那大學的研究人員在《arXiv》期刊上的研究旨在探索如何將模仿蜜蜂行為應用於需要做出分散式自主決策的機器人。蜜蜂使用擺動舞來向其他蜜蜂傳達首選位置,這種行為被轉化為數學模型。研究人員使用這個模型對名為kilobots的小型圓形機器人進行了編程,並於測試中約半小時內達成共識,即使在通訊有限的情況下。
參考資料:Swarm of robots can make collective decisions by imitating bees. New Scientist, 2023/11/17.


雙倍效能:下一代人工智慧晶片模仿人腦以節能
慕尼黑工業大學的教授Hussam Amrouch在《Nature》期刊上發表的研究指出,他採用鐵電場效電晶體(FeFETs),開發具有雙倍計算能力的AI晶片。該晶片整合資料儲存和處理,極大程度上提高了晶片效率和性能。該晶片的性能為885 TOPS/W,優於目前廣泛使用的CMOS晶片(其性能為10至20 TOPS/W)。該晶片的設計是受到人腦處理訊息方式的啟發,即在大腦中,神經元負責處理訊號,突觸則可記住這些訊息。此設計方式可提高晶片效率和性能,以應用於深度學習演算法、生成式人工智慧和機器人技術。該晶片是由Bosch和Fraunhofer IMPS合作開發,並在生產過程中獲得美國公司GlobalFoundries的支援。該晶片預計最快在三到五年內進入市場。(1074字;圖1)
參考資料:Twice As Powerful: Next-Gen AI Chip Mimics Human Brain for Power Savings. SciTechDaily, 2023/11/12.



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