跟著老鷹學飛! 牛津大學破解飛行決策的秘密
英國牛津大學的實驗森林,老鷹戴上攝影鏡頭,讓科學家學習觀察樹林不會撞到樹木的技巧,翅膀的弧度與飛行軌跡。這些數據正在改寫機器的飛行方式,成為未來的飛行機器的設計靈感,有望靠著這些自然界當中會飛行的動物昆蟲,讓相關應用也跟著起飛。
在英國牛津大學的茂密樹林中,一聲「飛吧!」響起,老鷹如箭般衝刺,頭戴攝影機,迅猛掠過枝葉。這不是古老獵鷹技藝的復刻,而是科學家解碼猛禽飛行奧秘的實驗場。從老鷹的敏捷獵捕到麻省理工學院的微型昆蟲機器人,動物飛行方式正為未來科技注入靈感,開啟無人機與機器人設計的新篇章。
牛津大學博士候選人賽伯恩喊道:「準備好了嗎?飛吧!」他帶領的團隊為獵鷹配備頭部攝影機,追蹤目光移動,精準捕捉牠們的注意力焦點。今天,獵鷹的任務是穿越樹林迷宮,捕捉偽裝成野兔的誘餌。賽伯恩解釋,攝影機數據結合樹木標記與AI運算,能3D重建獵鷹飛行路徑,揭示牠們如何瞬間決策、閃避障礙。他驚嘆:「這些老鷹每天飛行四到六次,表現穩定,數據量驚人。」
這項研究不僅解碼生物行為,還為無人機設計提供啟發。牛津大學教授泰勒表示,團隊融合生物學、工程學、電腦科學與機器人科學,以工程師視角剖析動物行為,尋找提升無人機導航效率的線索。
牛津大學的另一位博士候選人桑狄專注研究老鷹翅膀變化,探索鳥類最常採用的飛行姿態與形態。他指出,這些特徵未來或可應用於設計更高效的飛行機器人。大型鳥類的飛行方式已成為飛行器靈感來源,而小型昆蟲的振翅機制同樣引人入勝。
在美國,麻省理工學院的團隊將目光投向大黃蜂,研發出每秒飛行35公分、懸停超過1,000秒的超迷你昆蟲機器人。博士候選人蕭逸軒介紹,這款機器人採用柔性人工肌肉,模擬蜜蜂翅膀的伸縮拍動,突破傳統雙翼設計,改用單對翅膀,提升穩定性並減少干擾,為電池等零件騰出空間。助理教授陳宇峰補充,昆蟲肌肉的能量儲存效率遠超電池30至100倍,這項差距讓仿生設計更具挑戰性。
儘管這項技術要到15年後,才能在現實世界廣泛應用,但從搜救到人工授粉都能出現巨大的轉變。不論是大型的鳥類還是迷你的昆蟲,不同的飛行方式,都為未來的機器帶來更多可能性。
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