Development of neural networks chip generating driving waveform for electrostatic motor
Development of neural networks chip generating driving waveform for electrostatic motor
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静电电机驱动波形神经网络芯片的研制
DOI：
10.1007/s10015-020-00669-5
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发表时间：
2021
影响因子：
0.9
通讯作者：
Saito Ken
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sasaki Takuro;Kurosawa Mika;Usami Yu;Kato Shinya;Sakaki Arisa;Takei Yuki;Kaneko Minami;Uchikoba Fumio;Saito Ken
作者正在研究硬件神经网络（HNN）控制的微型机器人的运动。神经网络芯片是HNN的集成电路芯片。在前期的研究中，我们提出了静电马达作为微机器人的新型驱动器。静电马达使用波形发生器来产生驱动波形。本文提出了一种基于神经网络芯片的驱动电路。细胞体模型是神经网络芯片的基本组成部分，该芯片输出频率为3MHz的电振荡脉冲波形。因此，需要在神经网络芯片外部连接大电容，以产生低频驱动波形。该建议的神经网络芯片产生长延迟，而不使用大电容器。此外，神经网络芯片通过结合用于调整突触权重的机制来生成两相反相同步波形。实验结果表明，所设计的神经网络芯片能够实现静电电机变频驱动波形的产生。驱动波形的频率可以从40 Hz变化到126 Hz。
The authors are studying hardware neural networks (HNN) to control the locomotion of the microrobot. The neural networks chip is the integrated circuit chip of the HNN. We proposed the electrostatic motor that is the new actuator of the microrobot in our previous research. The electrostatic motor used the waveform generator to generate the driving waveform. In this paper, the authors will propose the driving circuit using neural networks chip. The cell body model is the basic component of the neural networks chip that outputs 3 MHz frequency of electrical oscillated pulse waveform. Therefore, large capacitors need to connect outside of the neural networks chip to generate the low-frequency driving waveform. The proposal neural networks chip generates a long delay without using large capacitors. In addition, the neural networks chip generated a two-phase anti-phase synchronized waveform by incorporating a mechanism for adjusting synaptic weight. As a result, the proposal neural networks chip can generate the electrostatic motor’s driving waveform with variable frequency. The frequency of the driving waveform could vary from 40 to 126 Hz.
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Saito Ken
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R. Kanzaki