麻省理工學院微型機器人實現媲美昆蟲的極速與敏捷飛行

麻省理工學院（MIT）的研究團隊於2025年取得一項關鍵性技術突破，成功展示了空中微型機器人（aerial microrobots）的飛行能力，其速度與敏捷性已可與真實的大黃蜂等昆蟲相媲美。此項成就標誌著微型機器人技術的一個重要里程碑，因為過去的空中微型機器人僅能執行緩慢且平順的飛行路徑，遠不及自然界昆蟲的迅捷。

此項進展的核心在於一套新穎的生物啟發式框架，該框架整合了基於人工智慧（AI）的控制器，使機器人能夠執行高度體操化的機動動作，甚至包括連續的身體翻轉。此雙重控制方案結合了高效能與計算效率，使得該機器人的飛行速度相較於研究人員先前最佳演示提升了約450%，加速度則增加了約250%。在實際測試中，這款敏捷裝置展現了驚人的穩定性，即使在風力干擾下，仍能在短短11秒內連續完成10次翻跟斗，且飛行軌跡的誤差範圍控制在4至5公分以內。

此微型裝置的尺寸約為一個微型卡匣大小，重量不到一枚迴紋針，其動力來源是透過人工肌肉驅動的拍動式機翼。共同資深作者Kevin Chen教授指出，這項成果是邁向未來目標的「令人興奮的一步」，即讓機器人能夠在傳統四旋翼無人機難以進入的狹窄區域進行導航。該團隊在開發機器人昆蟲方面已投入超過五年時間，並採用了更堅固的硬體設計，以應對更複雜的飛行需求。

這項研究的詳細成果已於2025年12月3日發表於《科學進展》（Science Advances）期刊上。共同資深作者Jonathan P. How也參與了此項研究，他強調這種結合了模型預測控制器（MPC）與深度學習策略的兩步驟控制架構，提供了極高的穩健性與計算效率。這種先進的控制演算法，使微型軟體機器人能夠達到接近自然昆蟲的敏捷性，這在過去是難以想像的。

此項技術的潛在應用前景廣闊，特別是在傳統方法難以觸及的環境中。例如，在災後搜救任務中，這類微型機器人能夠穿梭於瓦礫堆下的狹窄縫隙，尋找受困的倖存者，這正是大型機器人難以勝任的任務。此外，研究人員也提到，未來將著重於為機器人加裝機載攝影機與感測器，使其能夠在沒有複雜動作捕捉系統輔助下，實現自主的戶外飛行能力。這種昆蟲級別的飛行性能，正將空中微型機器人技術推向實際部署的關鍵階段。