這款無人機能「暗處見物」！研究員受蝙蝠啟發破解搜救極限

在美國麻薩諸塞州的伍斯特理工學院（Worcester Polytechnic Institute，WPI），研究人員正在開發一種受蝙蝠啟發的微型無人機，旨在於黑暗、煙霧或暴風雨等惡劣條件下進行搜尋和救援任務。這些無人機利用回聲定位技術，模仿蝙蝠的導航能力，能夠在當前無法操作的環境中發揮作用。

助理教授桑凱特（Nitin Sanket）（見下圖）表示，當發生地震或海嘯時，電力線往往會首先中斷，許多救援行動需要在夜間進行，因此他們開始研究自然界中是否有生物能夠在這種情況下有效導航。桑凱特教授獲得了國家科學基金會（NSF）「Foundational Research in Robotics (FRR) program」的約70.5萬美元資助，專案名為「Sound Navigation: Enabling Tiny Robots to Find Their Way Through Smoke, Dust, and Darkness」，專攻聲波導航與生物啟發機器人。

桑凱特和他的學生們發現，蝙蝠的回聲定位能力是解決這個問題的關鍵。透過這項資助，他們正在開發小型、低成本且高效能的空中機器人，這些無人機能夠在當前無人機無法運作的情況下進行飛行。

最近，巴基斯坦的緊急工作人員利用無人機找到被洪水困在屋頂上的人們，而在加州，一支救援隊則使用無人機找到一名被困在瀑布後兩天的男子。這些成功的案例顯示了無人機在救援行動中的潛力，儘管這些案例的具體來源尚未確認。

然而，桑凱特和其他研究人員希望超越目前手動操作的無人機，開發能夠自主決策的無人機群。維吉尼亞理工學院的副教授威廉斯（Ryan Williams）指出，這種自主無人機的部署目前幾乎不存在。威廉姆斯的團隊最近進行了一個專案，程式設計無人機根據人類搜尋者的協調選擇搜尋路徑，並利用歷史數據來預測失蹤者在森林中的行為，提高無人機的定位精度。

在伍斯特理工學院，桑凱特的專案還針對目前無人機的大小和感知能力進行改進。他的無人機可以放在手掌中，主要由低成本的材料製成，並能在黑暗中運行；用小型超聲波傳感器發出高頻聲波，模擬蝙蝠的行為，並利用回聲檢測路徑中的障礙物。

在最近的一次演示中，學生在明亮的房間中啟動無人機，然後在關閉大部分燈光後再次啟動。即使在黑暗中，無人機也能準確地檢測到透明的亞克力牆，並在遇到障礙時自動停止並後退。

桑凱特指出，目前的搜尋和救援機器人主要在白天運行，而許多救援行動卻是在黑暗中進行的，這使得任務更加艱難。雖然開發過程中遇到了一些挑戰，例如無人機的螺旋槳噪音干擾超聲波，但研究人員仍在努力克服這些問題，並希望未來能達到蝙蝠的導航能力。這項技術未來不僅用於救援，還有潛力應用於自駕車、珊瑚礁保護、火山勘探等多領域。

（圖片來源：伍斯特理工學院）