加州大學打造全球最小無線飛行機器人 仿蜜蜂授粉機制驚豔科學界
科技
04-01
加州大學柏克萊分校的工程團隊近期研發出一款仿生飛行機器人,其靈感來自蜜蜂採蜜時的飛行姿態。這款直徑不到1公分、重量僅21毫克的微型裝置,不僅能懸停、變換飛行軌跡,還能精準擊中目標,創下全球最小無線控制飛行機器人的紀錄。
機械工程學系特聘教授李偉林指出:「蜜蜂展現的導航與授粉能力,是現有同尺寸人工飛行器難以企及的。我們這款機器人透過無線磁控技術,能模擬蜜蜂採集花蜜的完整行為模式。」這項突破性研究已於3月28日登上《科學進展》期刊。
研究團隊採用外部磁場取代傳統電池供電,巧妙解決微型裝置的動力難題。機器人採用螺旋槳造型設計,內建兩塊微型磁鐵,透過磁場吸斥作用驅動螺旋槳旋轉,精準調控磁場強度即可掌握飛行路徑。目前9.4毫米的原型機在碰撞後仍能保持飛行能力,即使遭遇23度以內的俯仰角偏差也能自動修正。
共同第一作者隋凡平博士說明:「這種微型飛行器特別適合探索管道等狹窄空間,未來可應用於人工授粉或精密檢測。」現階段機器人仍屬被動飛行,缺乏即時環境感知能力,若遇強風等突發狀況可能偏離航線。
實驗室研究生魏越透露,團隊正著手開發主動控制系統,未來將實現即時姿態調整。現行技術需搭配電磁線圈產生強磁場,但若將機器人縮小至蚊蚋尺寸(直徑1毫米以下),甚至可用無線電波等弱磁場操控。
李偉林團隊的仿生研究不只於此,他們還開發出具備抗踩踏能力的蟑螂機器人。魏越更投入研發毫米級「群體機器人」,這些如螞蟻般協作的微型裝置,可望應用於微創手術,透過體內組裝支架或清除血栓等協作任務,開創醫療新紀元。