Исследователи MIT разрабатывают крошечный компьютерный чип для беспилотных летательных аппаратов размером с ноготь

В результате исследования Массачусетского технологического института (Массачусетский технологический институт), дроны размером с ноготь могут в один прекрасный день пролетят над головой. Команда в Департаменте электротехники и информатики разработала микросхему размером 20 квадратных миллиметров, которая может обрабатывать инерционные изображения и изображения камеры — два критических компонента полета дронов в режиме реального времени.

Это не первый триумф микрочипов команды. В прошлом году они использовал программируемую пользователем матрицу вентиляторов (FPGA), тип высококонфигурируемой интегральной схемы, для разработки микросхемы управления дроном, которая требовала всего 2 Вт мощности и 2 ГБ памяти. Но сокращение дизайна было непростым.

«В традиционной робототехнике мы берем существующие готовые компьютеры и применяем на них алгоритмы оценки состояния, потому что нам обычно не нужно беспокоиться о потреблении энергии», — сказал Сертак Караман, адъюнкт-профессор аэронавтики и космонавтики, и ведущий исследователь проекта», — рассказал MIT News. «Но в каждом проекте, который требует от нас миниатюризации приложений с низким энергопотреблением, мы должны теперь думать о проблемах программирования совершенно по-другому».

В конце концов, исследователи решили построить новый чип с нуля. Они нашли способ свести к минимуму количество данных, которые хранятся в его памяти в любой момент времени, уменьшая потребление мощности чипа до 24 милливатт — 1 тысячную часть энергии, необходимой для питания лампочки, и размер ее памяти до 0.8MB.

Они также оптимизировали код для обработки изображений. Новый чип может обрабатывать до 171 кадра в секунду, скорость даже быстрее, чем прогнозируется командой.

Чип еще не связан с мини-дронами. Доказательством концепции команды будет миниатюрный гоночный автомобиль с встроенной камерой, которая будет транслировать видео в реальном времени. Затем они планирует превратить его в настоящий дрон.

«Я могу представить, как использовать этот чип для робототехники с низким энергопотреблением, например, для автомобилей с маховиком размером с ваш ноготь или более легкие, чем воздушные, например, воздушные шары, которые должны работать месяцами на одной батарее», — сказал Караман. «Или представьте себе медицинские устройства, как маленькая таблетка, которую вы проглотите, которая может разумно перемещаться с очень маленькой батареей, чтобы она не перегревалась бы в вашем теле. Чипы, которые мы строим, могут помочь всем».