Wichtige Aufgaben werden durch Nanogeräte ausgeführt
Das MICRON-Projekt dient zur Ausweitung des Einsatzes von Robotern auf den Nanobereich mittels der Entwicklung des Prototyps eines Multi-Mikroroboter-Steuerungssystems. Kleine mobile Roboter mit eigener Elektronik arbeiten autonom zusammen und vollführen Arbeiten wie die Montage von Mikroteilen oder Prozesse mit biologischen Zellen. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung war die Entwicklung eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises (ASIC - Application Specific Integrated Circuit) mit gemischten Signalen. Grundsätzlich ist dies der Modus, in dem die Kommunikation zwischen und mit den Robotern erfolgt. Der Chip in der Steuerung empfängt Anweisungen, die anschließend in die angeforderte Handlung umgeformt werden. Zu diesen Tätigkeiten können die Werkzeugsteuerung durch den Einsatz eines auf dem Chip befindlichen proportionalen integralen Geräts sowie das Senden von Informationen von den beteiligten Sensoren und dem Mikroroboter gehören. Damit diese Aufgaben erfüllt werden können, wählte man einen ASIC, da er bezüglich Größe und Energiebedarf gute Eigenschaften aufwies. Der Schaltkreis mit den gemischten Signalen funktioniert bei 3.3 V, ist 16 mm² groß und von den 84 Stiften benutzt man 27, um den Kern mit den anderen Bauteilen zu verbinden. Das Steuerungselement verfügt über eine global asynchrone und lokal synchrone (GALS) Architektur. Daher werden lokal gesteuerte synchrone Komponenten über asynchrone Kommunikationsleitungen miteinander verbunden. Aus diesem Grund können im Gegensatz zu ausschließlich asynchronen Konstruktionen die vorhandenen synchronen Instrumente für einen Großteil des Entwicklungsprozesses genutzt werden, während man bei der Umsetzung die effizienteren asynchronen Kommunikationsmuster einsetzen kann. Für den Fall, dass eine Regelung mit geschlossener Rückführung erforderlich ist, hat man ein digitales proportionales integrales Gerät (PID - Proportional Integral Device) eingeführt. Aufgrund ihrer Flexibilität kann die PID-Hardware von mehreren Tools genutzt werden. Die Kommunikation zwischen dem Roboter und dem zentralen Computer erfolgt durch die Infrarotkommunikation mit Datenmengen im langsamen (9.6 kbit/s) wie auch im schnellen (4 Mbit/s) Infrarotbereich. Die Kommunikation und die gemeinsame Entwicklung mit Interessenten wird die Prototypen zur Patentreife und zur Vermarktungsfähigkeit in der Mikroelektronikindustrie führen.
