麻省理工学院微型机器人实现媲美昆虫的飞行速度与敏捷性

麻省理工学院（MIT）的研究团队于2025年取得了一项工程进展，成功展示了能够以与真实昆虫（如大黄蜂）相匹敌的速度和敏捷性飞行的空中微型机器人。这项成果标志着微型机器人技术突破了以往仅限于缓慢、平稳飞行路径的局限。

该研究的核心在于一个受生物启发的全新控制框架，该框架集成了人工智能（AI）驱动的控制器，使得这种仿生机械虫能够执行一系列高度复杂的特技机动，包括连续的身体翻转动作。这种创新的控制方案带来了性能上的显著提升：与研究人员此前的演示相比，机器人的飞行速度提升了约450%，加速度也增加了约250%。

在实际测试中，这种敏捷的装置展现了出色的运动能力，它仅用11秒就完成了10次连续的空翻，并且在遭遇风力干扰时，其轨迹偏差仍能控制在4到5厘米以内。这种精度的提升，部分归功于其采用的两级控制策略：一个模型预测控制器（MPC）与一个基于深度学习的“策略”相结合，后者通过模仿学习从模型组件中获得训练。

这款微型机器人的物理尺寸极小，其外形尺寸仅相当于一个微型卡带，重量不足一根回形针，这使其能够进入传统四旋翼飞行器难以企及的狭窄空间，例如地震废墟下方的缝隙。驱动其飞行的核心部件是拍打的机翼，这些机翼由柔性人工肌肉提供动力，这些肌肉是利用弹性体层与碳纳米管电极制成的介电弹性体致动器（DEA）。

论文的共同资深作者包括凯文·陈（Kevin Chen）教授和乔纳森·P·豪（Jonathan P. How）教授。陈教授指出，这项成就标志着朝着“在昆虫可导航的场景中部署机器人”这一未来目标迈出了重要一步。为了实现这种高动态性能，研究人员在设计上进行了精细调整，例如采用了更长的机翼铰链和减少了机翼数量，以优化气流并减少机械应力，这与早期八翼设计中机翼间气流相互干扰导致升力下降的问题形成了对比。

这项突破性的研究成果于2025年12月3日正式发表在权威科学期刊《科学进展》（*Science Advances*）上。尽管目前该设备仍依赖外部运动捕捉系统进行飞行，但研究人员的下一步重点工作是增加机载传感器和摄像头，以实现完全的自主导航和环境感知，最终目标是让这些微型飞行器能够在传统四旋翼无人机无法进入的环境中执行关键任务。