科學家研發微型昆蟲機器人:不靠電池靠激光傳輸電

本站科技訊 5月17日消息，據國外媒體報道，日前華盛頓大學機械工程實驗室開發出一種類似於蜂鳥的微型飛行機器人，其擺脫了導線的困擾，轉而採用激光器供電。

1989年兩位麻省理工學院的人工智能研究人員做出了令人恐懼的預測。 羅德尼·布魯克斯（Rodney Brooks）和安妮塔·弗林（Anita Flynn）寫道：“在短短的幾年之內，數百萬微型機器人或將藉助低成本的優勢佔領地球。”他們在論文《快速，廉價和失控：機器人入侵太陽系》中認爲，快速移動、微型自主的昆蟲式機器人很快就會變得足夠便宜，可以通過規模化解決問題。

近三十年後，地球還沒有被這種數以百萬計的微型機器人所接管，至少不像布魯克斯和弗林所設想的那樣。雖然他們在某些方面是正確的——目前全世界全球有超過7億部正在運行的iPhone ——但快速移動，微型自動的昆蟲式機器人仍然是一個夢想。不少大規模的飛行機器人已經掌握了升空，飛行，着陸等技能，但都受限於外部電源。至少到現在還是這樣。

本週二華盛頓大學機械工程教授索耶·巴克明斯特·富勒（Sawyer Buckminster Fuller）宣佈，他的實驗室已經將微型飛行機器人從限制其活動範圍和飛行軌跡的導線中解放出來。其實驗室開發的新型機器人配置了微型光伏電池——一個迷你太陽能電池板——能夠從激光器中獲取能量。

富勒研發的機器人能夠像蜂鳥一樣飛行，要比等效電機耗電更少，但機器人仍然消耗大量電力。根據富勒的說法，市面上的電池無法爲機器人飛行提供足夠的動力，比如助聽器的電池尺寸雖然合適，但電池容量太小。而激光器提供的電壓高於美國電源插座的110V電壓，而實際上僅有四分之一的能量能夠傳到飛行機器人。富勒說：“這是一種非常低效的機器人供電方式，不過好在機器人不會耗費太多的電力。”

當然，採用激光器供電僅僅意味着機器人不再被電線所束縛，並不意味着它能夠完全自由飛行。發出的激光必須距離機器人不到7英尺遠，以便於提供足夠的功率。與電線不同，這種光束對人眼有害。

在實驗室之外，昆蟲大小的自主機器人可以證明和大型無人機一樣實用。科學家們不可能很快解決供電問題，但這些微型機器人在短時間工作內仍然可以發揮作用。其可控性允許微型機器人執行較大機器人不適合的偵察任務。 “你可以利用它們收集本地數據，並返回母艦，”普渡大學仿生機器人研究人員Xinyan Deng表示。

未來的機器人可以跟蹤監視，追蹤污染物泄漏，或者在狹小空間內執行搜索和救援任務。 “大自然已經進化了好幾百萬年，” Deng說， “我們可以學到很多東西，根據自然物的性質構建相應系統以實現某些目標。要知道有些昆蟲已經進化了4億年，我們要開發出同樣功能的機器人也需要一定的時間。”（晗冰）