科學家為了打造「隱形」無人機，過去嘗試過迷彩塗裝、透明材質或是複雜的光學折射系統，但效果往往相當有限，不過美國學術單位另闢蹊徑找出新方法。
西北大學（Northwestern University）的工程團隊利用人類視覺的生理限制「動態模糊（Motion Blur）」效應，開發出一款名為「Phantom Twist」的奇特無人機。
當它全速運轉時，整台無人機會以每秒高達 25 次的速度自轉，在人眼底直接「融化」成一團近乎透明的淡淡煙霧。
這項突破性的研究成果近日在澳洲雪梨舉辦的「機器人科學與系統（Robotics: Science and Systems, RSS 2026）」學術會議上正式發表。
顛覆傳統結構：讓整台無人機都轉起來
傳統的四軸無人機通常是讓螺旋槳快速旋轉，而機身本體保持靜止，這使得人們依然能一眼看穿其鋼骨結構。然而西北大學電腦與機械工程副教授魯賓斯坦（Michael Rubenstein）帶領的團隊卻打破了這個常規。
魯賓斯坦表示，一般的四軸無人機，即使螺旋槳轉得再快，人們還是能一眼看到它靜止的機身，而團隊的設計是讓整台無人機一起旋轉，機身上沒有任何一個零件是靜止的。
這款 Phantom Twist 揚棄了傳統的多旋翼構造，僅配備一個馬達與一個螺旋槳。當螺旋槳朝著一個方向旋轉時，無人機的機身本體便會往相反方向高速自轉。
當整台無人機以每秒高達 25 次的速度極速自轉時，這種超高速運動便會超越人眼視覺信號的累積速度，在人類視覺中直接失去清晰的輪廓。
電腦視覺專家亞歷山大（Emma Alexander）解釋，這就像相機拉長曝光時間一樣，高速旋轉使得無人機上少數不透明的零組件與背景光線混合，最終呈現出類似輕微霧氣的視覺效果。
AI 演算法與人眼感知模型，聯手篩選 20,000 種配置
要讓一台一邊瘋狂自轉、一邊飛行的無人機保持平穩，同時還要達到最佳的隱形效果，在硬體配置上無疑是一大挑戰。為此團隊首先利用計算模型模擬了約兩萬種能夠穩定飛行的配置，並交由 AI 進行反覆篩選。
演算法就像一位精準的工程師，不斷重新調整馬達、電路板、電池、配重塊與螺旋槳等零組件的空間位置，將它們分散在不同的高度與角度，巧妙避開它們在旋轉時可能產生的視覺重疊。
接著，團隊將篩選出的設計放入模擬飛行中，套用上百種真實世界的背景，並結合模擬人類視覺的「感知模型」進行顯眼度評估。
經過這套全自動化的淘汰與微調機制，最終脫穎而出的設計在視覺感知度上，比傳統四軸無人機整整低了十倍。當一切元件在空中旋轉模糊後，它不再是一個移動的鋼鐵硬塊，而是一團半透明的雲霧。
走入自然而不驚擾，未來應用與挑戰
這種低能見度的無人機，未來在野生動物監測、生態環境調查以及敏感基礎設施巡檢上具有極大的應用價值。
過去無人機突兀的外觀常會驚擾野生動物，或使巡檢區域的人群產生戒心，而幾乎透明的 Phantom Twist 則能悄無聲息地執行任務而不造成干擾。
不過團隊也坦言這項技術目前仍有改進空間，最顯著的問題在於噪音，螺旋槳在運轉時依然會發出明顯的嗡嗡聲，且連接各部件的細導線與支撐桿在特定角度下仍隱約可見。
魯賓斯坦副教授表示，未來的研究方向將嘗試採用更透明的材料來製作支撐結構，並研發更安靜的推進系統，讓這台幽靈無人機真正實現既看不見、也聽不到的境界。
（首圖來源：Northwestern University）
科技新報粉絲團
加入好友
訂閱免費電子報
