麻省理工学院的新型昆虫大小的有翼无人机的飞行时间为 17 分钟

快速阅读: 《Yanko 设计》消息，麻省理工学院研发了一款飞行时间长达17分钟的昆虫大小飞行机器人，解决了微型无人机能源效率低的问题。该机器人模仿蜜蜂模型，飞行时间接近1000秒，可进行复杂动作。这一突破不仅有助于解决农业授粉问题，还可能革新更大尺寸无人机的设计，提高其飞行时间和效率。此外，这引发了关于伦理和安全的关注。

大自然一直是最佳的工程师。从鸟类的空气动力学到蚂蚁的集群智能，进化以人类技术仍在努力复制的方式解决了问题。麻省理工学院的最新创造——一种飞行时间长达17分钟的昆虫大小的飞行机器人——使我们更接近掌握自然的物理原理。这些机器人重量不到一克，并且模仿蜜蜂的模型，正在重塑机器人领域的可能性，其影响远远超出实验室。传统微型无人机长期以来一直受到一个基本问题的困扰：能源效率。挑战不仅仅是让它们变得小巧轻便，而是要保持足够长时间的飞行使其有用。直到现在，大多数昆虫大小的机器人飞行时间仅以秒计，而不是分钟。麻省理工学院的解决方案是对翅膀系统进行了彻底重新设计。通过将翅膀数量从八个减少到四个并改进驱动它们的执行器，研究人员减少了能量浪费并提高了整体稳定性。结果？这种机器人比果蝇移动得更快，并且可以进行空翻和受控环等复杂动作，同时在空中停留近1000秒。设计师：麻省理工学院

这一突破可能会重塑微型无人机的未来，特别是在常规无人驾驶飞行器表现不佳的环境中。精确授粉是最直接的应用之一。全球蜜蜂种群急剧下降，商业养蜂人报告近年来损失超过50%。如果没有自然授粉者，农业将面临重大危机。这些微型自主飞行机器人可以提供一个备用方案，即使在没有蜜蜂的情况下也能确保作物授粉。垂直农场——空间利用效率是关键的地方——也可以从这些机器人的机队中受益，在多层结构中导航植物而无需大片开放田地。

仿生翅膀结构特写

但麻省理工学院创新的真正潜力在于它对整个无人机技术领域意味着什么。如今的消费级和商用无人机从根本上受到电池寿命的限制。大多数小型无人机难以在空中停留超过30分钟，受限于锂离子电池的重量。麻省理工学院的研究提出了一条替代路径：与其仅仅改善电池技术，不如首先设计出更加节能的无人机？延长这些微型机器人飞行时间的原则——优化的翼型设计、更好的执行器效率和减少的能量损失——可以应用于更大尺寸的无人机。想象一下，一种可以飞行数小时而非数分钟的监控无人机，或是一种不需要频繁降落和充电的送货无人机。这种效率对于搜救行动也至关重要。在灾区，无人机通常被部署来定位幸存者、评估损失并绘制危险区域地图。一种能够在不需频繁返回基地的情况下长时间滞空的无人机将是无价之宝。

麻省理工学院的研究可能催生新一代超轻、超高能效的空中机器人，专为长航时任务设计。除了实际应用外，微型无人机的发展还带来了伦理和安全方面的关注。能够集群操作的自主飞行机器人可能被用于监视、间谍活动甚至军事用途。具有延长飞行时间的小型化无人机可以在无人操作员无法进入的环境中收集情报或执行侦察。与任何新兴技术一样，监管和监督对于确保这些进步负责任地使用至关重要。

目前，麻省理工学院的研究重点是进一步完善这项技术。下一步包括集成机载传感器，甚至可能是微小的电池，以延长飞行时间至惊人的10,000秒。研究人员还在努力提高着陆精度，使这些机器人能够自主降落在花朵上并充电，模拟真正的蜜蜂行为。

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