Mikroroboty Lotnicze MIT Osiągają Zwinność Trzmieli Dzięki Kontroli Opartej na Sztucznej Inteligencji

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) ogłosili w 2025 roku postęp w dziedzinie mikrorobotyki, prezentując urządzenia latające o dynamice lotu porównywalnej do trzmieli. Osiągnięcie to przekracza dotychczasowe ograniczenia, w których mikroroboty powietrzne mogły realizować jedynie proste i wolne trajektorie. Nowa struktura sterowania, inspirowana biologicznie i wykorzystująca kontroler oparty na sztucznej inteligencji, pozwala robotowi na wykonywanie wysoce gimnastycznych manewrów, w tym ciągłych przewrotów w powietrzu.

Badania, opublikowane 3 grudnia 2025 roku w czasopiśmie Science Advances, wskazują na nową erę w autonomii małych maszyn latających. Zastosowanie innowacyjnego schematu kontroli przełożyło się na znaczną poprawę wydajności: prędkość robota wzrosła o około 450 procent, a zdolność do przyspieszania zwiększyła się o około 250 procent w porównaniu do wcześniejszych demonstracji zespołu. Urządzenie, mierzące zaledwie 4 centymetry szerokości i ważące mniej niż spinacz biurowy, zademonstrowało dziesięć kolejnych salt w ciągu 11 sekund, utrzymując zamierzoną ścieżkę lotu z marginesem błędu nieprzekraczającym 4 do 5 centymetrów, pomimo zakłóceń wiatrowych.

Napęd miniaturowej maszyny stanowią łopatki poruszane przez sztuczne mięśnie, co jest kluczowe dla osiągnięcia tak wysokiej częstotliwości ruchu skrzydeł. Profesor Kevin Chen z Katedry Elektrotechniki i Informatyki (EECS) w MIT, współstarszy autor publikacji, określił to osiągnięcie jako istotny krok w kierunku nawigacji w przestrzeniach niedostępnych dla standardowych dronów typu quadkopter. Zespół, w którym współstarszym autorem był również profesor Jonathan P. How, zamierza wykorzystać te technologie w misjach poszukiwawczo-ratowniczych w trudno dostępnych obszarach, takich jak przestrzenie pod gruzami.

Rozwój ten jest wynikiem wieloletnich prac, ponieważ grupa badawcza Chena zajmuje się konstrukcją robotów przypominających owady od ponad pięciu lat. Wcześniejsze kontrolery wymagały ręcznego strojeniu, co ograniczało potencjał robota. Nowy system kontroli łączy dwustopniowe podejście: kontroler predykcyjny modelu (MPC) oraz „politykę” opartą na uczeniu głębokim, która uczy się z modelu MPC. To połączenie umożliwia realizację złożonych manewrów w czasie rzeczywistym, co było niemożliwe przy samym MPC ze względu na wymagania obliczeniowe. Osiągnięcie porównywalnej wydajności lotu do owadów otwiera również drogę do badań nad fizyką lotu owadów, wykorzystując mikrorobota jako platformę badawczą.

Obecnie roboty te wymagają zewnętrznego systemu przechwytywania ruchu. Następnym etapem prac badawczych jest integracja kamer i czujników pokładowych, co uczyni je w pełni samowystarczalnymi. Potencjalne zastosowania tych zwinnych maszyn wykraczają poza inspekcje, oferując rewolucyjne możliwości w kontekście poszukiwań i ratownictwa (SAR) poprzez penetrację ciasnych przestrzeni, uzupełniając tym samym tradycyjne środki lotnicze i naziemne.