無人機應用層面不斷增加,對於無人機的功能要求也越來越多,科學家就參考身邊的昆蟲以及動物,像是具有在黑暗中也不會發生碰撞的兔子,或是學習螞蟻能快速找到家的能力,模仿他們的生活方式,設計出多款不但輕巧操作也簡單的無人機。
樹林當中,最勇猛數量最多的超級軍團,是體型最迷你的牠們。
生態攝影師陳馬可:「表面上人類是地球的主宰者某部分而言確實,但實際上昆蟲控制著一切,他們才是世界真正的幕後統治者,螞蟻們通過觸覺振動和化學信號等,我們難以察覺的方式進行交流。」
這樣獨特的溝通方式,不但維持螞蟻生態系統的平衡,更讓人類的科技也跟著有新突破。
台夫特理工大學博士候選人范戴克:「相對於牠們的體型它們需要走很遠的路,還能找到回家的路,昆蟲可用的記憶體也很小,所以它們想出的策略都很簡單,這就是我研究的靈感來源。」
荷蘭的科學家藉由觀察這些螞蟻雄兵,設計出一款超小型,可以獨立飛行又重新回到原點的無人機。因為體積小又輕巧,沒有辦法搭載精密的攝影鏡頭或是光學雷達,小小螞蟻判斷路線的超能力就派上用場。
台夫特理工大學博士候選人范戴克:「它們使用測程法就是測量自己的移動,就是對自己的位置有個粗略估計,最簡單的方法就是數自己的步數,這樣就能粗略估算走了多遠。」
雖然可以簡單估算距離,但無人機卻可能偏移方向,而螞蟻卻知道要往哪個地方走。靠的其實就是螞蟻前進的同時,會對周圍環境像是快速拍照一樣,留下簡單的視覺線索。這架小型無人機就會在飛行過程拍下解析度很低的畫面,再加上追蹤自己的行動,兩相比對之下,就能自己飛出去再自己飛回來。像是幫農作物授粉,或是檢查工廠是不是有氣體外洩,就能讓迷你無人機代勞。
台夫特理工大學博士候選人范戴克:「我希望通過這個無人機讓人們遠離危險,利用機器去執行真正危險的任務。」
同樣利用昆蟲當作靈感,韓國科學技術院的學生,研發出一款可以飛行還能在牆面上爬行的無人機。
CNN主播魯凱蒂:「他看起來活起來了,這真的好神奇,親眼看見它動起來真的超驚奇。」
就連CNN主播都大呼驚奇的無人機,靈感來源就是讓人毛骨悚然的蜘蛛。
韓國科學技術院都市機器實驗室主任明鉉:「實際上這是受到大自然的啟發,如果你想到蜘蛛,它可以靠著自己的腳跨越一些地方。」
CNN主播vs.韓國科學技術院學生:「為什麼它有六條腿,六條腿讓這個無人機機器人,在牆上或地面行走時有很好的穩定性。」
學習蜘蛛爬行的穩定度,加上無人機飛行的功力,這款機器未來準備協助維護,大片玻璃帷幕以及太陽能板的效能。而這個像八卦造型的無人機,也同樣是靈感來自於大自然,這次則是兔兔立大功。
台夫特理工大學仿生智慧實驗室主任哈瑪莎:「我一直都有養兔子做寵物,一直對兔子老鼠在黑暗中導航方式很感興趣,它們基本上使用鬍鬚和身體上的毛髮,在周圍環境中導航不需要看到物體。」
模仿兔子的鬍鬚,能夠在極端的環境下感知周圍的動靜,就能讓飛來飛去的無人機,在幾乎沒有光而且充滿障礙物的空間,也能順暢飛行。
台夫特理工大學博士候選人葉朝祥:「想像一下一架小型無人機,在黑暗灰塵很多且狹窄的洞穴中導航,傳統的感應器如光感器或攝影鏡頭都無法使用,所以從大自然獲得靈感,我們向囓齒類動物學習,用牠們在黑暗中用鬍鬚探索的方式研發無人機。」
哈瑪莎表示,而且這款無人機未來可以在包括雨林當中,協助各種保育工作,希望不只是取之於大自然,而是能同時用之於大自然。
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