MIT新機器鳥會飛會游泳還能躍出水面

title: MIT 與 EPFL 聯手打造仿生无人机　像海鷗一樣穿梭水陸 description: 研發團隊從潛水鳥類取得靈感，製作出可在水面上起飛、潛入水中游泳的雙模式機器人 date: 2025-06-17 author: TechNews 編輯部

研究人員打造了一款能夠飛行與游泳的機器人，但它不是依靠傳統螺旋槳的蠻力，而是透過扇動翅膀以優雅的方式移動。更令人驚艷的是，它能夠從水中躍出並重返天空——這項技術難題困惑工程師多年。這款新型機器人被稱為「撲翼式水空兩用載具」（Flapping-wing Aerial Aquatic Vehicle，簡稱 FAAV），設計靈感來自潛水鳥類如海鸚。

核心挑戰在於空氣與水的密度差異極大。適合飛行的設計往往對游泳來說過於強大。真正的鳥類會聰明地在水下折疊翅膀，但研究團隊選擇了機械結構更簡單的方案：採用高度靈活的翅膀設計。這讓機器人能夠以相同動力系統，在空中以高頻率（約 10 Hz）扇動，在水中則以低頻率（約 1 Hz）運作。

離開水面是最困難的階段，被形容為「整個循環中最耗能的環節」。研究團隊發現，出水角度至關重要；機器人必須以約 70 度角破水而出，才能成功轉換回飛行模式。為了解決重量問題——傳統防水外殼會使機器人過重而無法飛行——團隊選擇對每個電子元件單獨進行防水處理。這項聰明的設計省去了外殼的需要，並使整個系統自然呈現中性浮力。

為何這項技術如此重要？

螺旋槳驅動的無人機噪音大，高速旋轉的葉片也可能造成危險，在敏感的生態研究環境中尤其如此。撲翼式機器人本質上更安全、安靜且干擾性低。研究團隊預見未來科學家可以將它放入背包，從岸邊部署，讓它飛往特定 GPS 座標、潛入水中採樣或測量，然後飛回。這種混合式設計開創了低衝擊環境監測與海洋研究的新方法，能夠抵達單獨的空中或水下機器人無法到達的地方。