比回形针还轻的机器人,刚刚学会了翻跟头——MIT造出"昆虫级飞行器",专为废墟搜救而生

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当地震把建筑压成废墟,幸存者可能被困在缝隙深处,传统救援机器人进不去的地方,飞不进去的无人机更是望而却步。麻省理工学院的研究人员刚刚给出一个答案:让一台重量比回形针还轻、大小不过磁带盒的机器人,学会像真昆虫一样飞进去。

 

 

721日,MIT团队在《科学进展》上发表论文,宣布其微型飞行机器人首次实现昆虫级的速度、加速度和机动性——包括连续翻筋斗、急转弯和陡倾俯冲。这台机器人的拍翼靠软体人工肌肉驱动,以极高频率摆动。真正让它"开窍"的,是研发团队新开发的一套人工智能控制系统。

 

"两步走":给微型机器装上"超级大脑"

 

真正突破不在于硬件,而在于控制方式。一台高精度控制器能规划复杂飞行动作,但计算量太大,无法在飞行中实时运行——对一台重量仅几百毫克的微型机器人来说,没有多余算力可用。

 

 

研究团队的解法是“两步走”:先让强大的规划器作为“专家教练”,通过模仿学习训练出基于深度学习的轻量策略,作为机器人的实时决策引擎,直接输出推力指令。

 

MIT航空航天系教授Jonathan How说:“如果出现小错误,你用这些小错误重复10次,机器人就会崩溃。我们需要强大的飞行控制。”

 

11秒连续10个后空翻,稳在4厘米偏差内

 

测试结果相当硬核:相比团队早期版本,新控制系统让机器人飞行速度提升447%,加速度提升255%。它在11秒内完成10个连续后空翻,路径偏差仅控制在45厘米内,即使受到风力干扰仍保持控制。

 

 

机器人还成功复现了昆虫的"扫视"动作——急剧倾斜加速飞向目标,再俯冲急停。这种快速变速在昆虫中用于定位和保持清晰视野。陈宇峰教授表示,当团队未来在机器人上安装摄像头和传感器时,这种仿生飞行行为将有助于其自主导航。

 

▍下一步:装上眼睛,离开实验室

 

目前测试仍依赖实验室的动作捕捉系统。研究团队的下一步,是在机器人身上集成轻量化摄像头和传感器,让它能在现实世界的废墟和缝隙中自主飞行,甚至多机协同避免碰撞。

 

当一台比回形针还轻的机器人,能像昆虫一样钻进你伸手都够不到的裂缝,用摄像头看、用翅膀判断气流——搜救幸存者的方式,或许正在从“用棍子探”变成“飞进去看一眼”。MIT的昆虫机器人还没装上眼睛,但它已经学会了怎么做最难的那个动作。