加州大學柏克萊分校（University of California, Berkeley）的工程團隊創造了一項劃時代的發明──世界上最小的無線飛行機器人。這個由 Liwei Lin 教授領導研發的裝置寬度僅 9.4 毫米，重量只有 21 毫克，實現了蜜蜂般的飛行能力，能夠懸停、改變軌跡並擊中小目標。
這項突破性研究採用了獨特的設計理念，解決了微型飛行機器人面臨的根本挑戰：如何在極小的體積下實現動力和控制系統。林教授團隊的創新之處在於將電源和控制系統從機器人身體中移出，改用外部磁場為裝置供電並控制飛行。
該機器人的3D列印聚合物主體包含四葉水平螺旋槳和一個「平衡環」，中央凸起的垂直環握持兩個釹永久磁鐵。當外部磁場對這些磁鐵產生吸引和排斥力時，螺旋槳旋轉產生升力。平衡環則提供陀螺效應，增強飛行穩定性。科學家可以透過精確調控外部磁場來控制機器人的飛行：均勻增強或減弱磁場強度，能使機器人加速或減速旋轉，實現上升或下降；改變磁場在水平方向的強度分布，則能引導機器人前後左右移動。
「蜜蜂展現出卓越的空中能力，這些是相似尺寸的人工飛行機器人尚未能達到的，」Liwei Lin教授解釋。相比之下，擁有類似飛行能力的次小機器人直徑為2.8厘米，幾乎是這個新機器人的三倍大。
▲ Liwei Lin教授（右）展示微型飛行機器人。
研究共同第一作者Fanping Sui博士表示：「微型飛行機器人模仿了蜜蜂採蜜的機制，未來潛力應用廣泛，例如用於人工授粉，或深入管道內部等普通無人機無法到達的狹小空間進行探測檢查。」
目前，這個機器人僅能被動飛行，沒有板載感測器來偵測位置或即時調整飛行。林教授的團隊計劃為機器人添加主動控制系統，並進一步將其微型化至直徑小於1毫米，使之能被更弱的磁場（如無線電波）控制。除此之外，團隊還在研發受螞蟻啟發的「群體」機器人，用於執行單個機器人無法完成的任務，甚至可能應用於微創手術。
這項研究成果於3月28日發表在《科學進展》（Science Advances）期刊上。
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（圖片來源：加州大學柏克萊分校）
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