加州大学伯克利分校工程团队突破仿生机器人技术边界,成功研发出全球最小无线操控飞行器。这款仅9.4毫米直径、21毫克重量的微型设备,以大黄蜂飞行模式为灵感,在磁场精准控制下实现了悬停、轨迹调整与目标定位三大核心功能,相关成果发表于《科学进展》期刊。
该设备采用双磁铁螺旋桨结构,通过外部磁场产生的磁力交互作用驱动。研究负责人、机械工程系杰出教授林立伟(音)阐释技术原理:“当磁场强度变化时,两个磁铁间的吸引与排斥力形成动态平衡,驱动螺旋桨产生足以克服重力的升力。通过磁场调节,我们可实现毫米级精度的飞行轨迹控制。”
研究团队展示的测试数据显示,该微型飞行器在碰撞后仍能保持稳定飞行姿态,俯仰角偏差23度范围内均可自主恢复平衡。相较当前具有类似功能的2.8厘米直径飞行器,新技术将设备体积缩小近三倍,重量减轻两个数量级。
“现阶段设备属于被动飞行系统,尚不具备环境感知与实时调节能力。”共同第一作者隋凡平(音)博士指出技术演进方向,“未来计划集成微型传感器,使其能应对突发环境变量,例如强风干扰下的动态路径修正。”团队同时透露,若将设备缩小至1毫米级别(相当于蚊子尺寸),可能实现无线电波级别的弱磁场操控。
该技术已展现多重应用潜力:
工业检测:深入管道等密闭空间执行探查任务
生态维护:模拟昆虫进行精准人工授粉
医疗创新:多机协同实施微创手术(血栓清除、组织支架构建等)
研究团队同步开发展示生物仿生技术矩阵,包括蟑螂启发的抗压行走机器人,以及可组建功能结构的5毫米级"机械蚁群"。魏岳研究员描绘医疗应用场景:“通过注射多个微型机器人进入人体,它们可自主组装医疗支架或协同完成病灶清除,这或将改写传统微创手术模式。”