[发明专利]一种芯片机器人

说明书

一种芯片机器人，其特征在于，包括逻辑处理控制单元（2），和至少一组能量接收单元（1），动力单元（11）；所述动力单元（11）用于与外场（15）产生力的相互作用；所述逻辑处理控制单元（2）使用所述能量接收单元（1）接收到的能量，控制、驱动所述动力单元（11）与所述外场（15）作用，使所述芯片机器人运动。所述芯片机器人的所有部件都在单个晶圆上通过芯片制造工艺制作完成，再用光刻技术的掩膜刻蚀工艺将晶圆上的芯片机器人分割成单个的芯片机器人，所述芯片机器人配合外界电磁环境（电场、磁场）和信号接收发送装置对所述芯片机器人进行控制，完成指定任务，也可以让所述芯片机器人通过所述逻辑处理控制单元2的控制自动完成预定任务。

技术领域

本发明涉及微型机器人或纳米机器人领域，特别涉及一种芯片机器人。

背景技术

现阶段，微型机器人是典型的微机电系统，微型机器人的体形很小，典型的有胃镜机器人、昆虫仿生机器人等，微型机器人带有诸多机械结构，而机械结构不便于微缩也不便于组装，所以也就不便于大规模生产，单个微型机器人成本也很高。

另一种极端的做法是将微型机器人做到纳米级别，如中国哈尔滨工业大学研制出了能够在人体血管内移动的微型纳米机器人。这些纳米机器人由外部磁场控制，可以以每秒10微米的速度在前方爬行。这种机器人没有机械结构可以很方便的大规模制备，单个纳米机器人的成本也可以很低，典型的是纳米磁体机器人，由于其结构简单单一，内部没有操作逻辑，也没有能量供应系统，只能通过外部场强行对其操作，所以操作精度很低，作用力也很小，只能对全体纳米机器人统一施加力的作用，统一行动，而不能实现只对某个纳米机器人进行单独操作，所以只能完成一些特定的简单功能。

发明内容

为克服上述缺陷本发明要解决的技术问题是，提供一种无机械结构，拥有逻辑控制单元并可完成指定的复杂任务，且可以低成本大规模制造的通用芯片机器人，所述芯片机器人还可以吸收外界能量，并与外界场相互作用而运动（做到无机械结构也可以旋转，前进、后退、转向等，因为其反作用力作用到外界场）。

为了解决上述问题，我们利用光刻技术（集成电路制造中利用光学- 化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将电路图形传递到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术）在晶圆上制作逻辑处理控制单元2，能量接收单元1，动力单元11。

所述能量接收单元1和动力单元11可以复用，即：这个单元既可以作为接收能量用，同时也可以作为动力输出用；

我们也可以制作很多组能量接收单元1和动力单元11，这样做我们接收能量范围更宽、效率更高，同时操作芯片机器人更加方便，使逻辑处理控制单元2的操作逻辑更简单，操作精度更高；

制作完成后，我们将所述芯片机器人从晶圆上通过光刻技术刻蚀下来，形成独立的芯片机器人；因为一个芯片机器人占用的面积非常小，所以一片晶圆就可以制造出成几十万，上百万个芯片机器人，均摊下来每个芯片机器人的成本将非常的低廉。

而每一个芯片机器人都可以拥有不同的控制逻辑，接收不同的控制信号，所以在同一时间、空间内，可以有很多个芯片机器人共同协同工作，完成复杂的操作任务。

所述能量接收单元1为线圈结构，则可以接收外界磁场变化的能量，所述动力单元11为线圈结构，则通过逻辑处理控制单元2，将能量接收单元1（线圈）接收到的能量控制输入动力单元11（线圈）中，控制所述动力单元11（线圈）中电流大小和方向与外场15（此时外场为磁场）相互作用，从而使所述芯片机器人按规定的指令运动。

进一步的，为提高接收到能量的利用效率，我们就需要用能量存储单元3把接收到的能量暂时存储起来，在需要动力的时候集中释放能量，这时就可以将能量的利用效率大大提高，并且使所述芯片机器人具有爆发式的力量输出能力。