2026/06/24
圖文引用自：www.techritual.com
科學家在德國開發並測試了一款不需像傳統多旋翼無人機那樣對抗重力的無人機，該無人機的能量消耗僅為其一小部分。研究人員稱這款新型高效空中機器人為 Floaty。這款變形飛行機器人由位於圖賓根的馬克斯·普朗克智能系統研究所（MPI-IS）及斯圖加特大學的科學家共同創造。這款機器人的基本原理雖然簡單，但在技術上卻具挑戰性：Floaty 不依賴螺旋槳來推動自己穿越空氣，而是利用上升氣流——即上升的氣柱，通過即時變形來控制其位置和姿態。
它的上表面配備了四個獨立可動的襟翼，通過旋轉這些襟翼，機器人不斷改變空氣在其機身周圍的流動方式，調整阻力以實現轉向、平衡和懸浮，而無需任何產生推力的馬達。
Floaty 的設計旨在填補無人機技術中長久以來存在的空白。多旋翼無人機——如四旋翼及其變體——雖然靈活且可以無限懸浮，但因為用旋轉的螺旋槳產生升力的能量消耗過高，導致電池快速耗盡。相比之下，固定翼飛機在向前飛行時效率更高，但無法懸浮，且需要跑道或彈射器來運行。早於工程師嘗試解決此問題之前，鳥類已經找到了解決方案。猛禽類如雀鷹能通過讀取氣流並相應地調整其翅膀幾何形狀來在空中靜止懸浮，而不需要消耗螺旋槳無人機所需的能量。
馬克斯·普朗克智能系統研究所的學博士生 Ghadeer Elmkaiel 表示：「Floaty 展示了機器人可以像鳥類一樣智能地利用風，節省大量能量，同時保持可控性。」
Floaty 透過上升氣流實現高效飛行
在早期的風洞測試中，Floaty 原始的平面設計導致其側翻而無法自我修正。研究人員進行了兩項變更以解決此問題。首先，他們降低了機器人的重心，以產生自然的糾正力矩，這一原理與擺體保持直立的原理相同。其次，他們通過添加精確調校的彎曲來重新設計了剛性襟翼，這改善了機器人的被動氣動穩定性。隨著這些變更的實施，Floaty 在垂直氣流中變得自然穩定，並能在無需任何主動輸入的情況下修正其姿態。…
