亚洲大学研发扑翼无人机智能飞行技术

亚洲大学机械工程系研究团队近日在扑翼无人机领域取得重大突破，成功研发出基于生物感知原理的智能飞行控制技术。这项创新技术可广泛应用于间谍侦察、资源勘探和灾害救援等领域，使无人机具备自主感知风向并精准飞向目标的能力。

这项研究成果以《通过强化学习实现基于翼应变的扑翼无人机飞行控制》为题，被选为9月20日出版的《Nature Machine Intelligence》期刊封面论文。

研究团队从自然界获得灵感，观察到鸟类和昆虫在飞行时能通过体感神经感知风压和气流变化，从而实时调整飞行状态。基于这一原理，他们开发出新型传感控制系统，无需依赖传统笨重的摄像头或GPS设备，仅通过机翼应变就能感知环境变化，显著提升了飞行器的机动性和能源效率。

与传统螺旋桨无人机相比，扑翼无人机模仿蜻蜓、飞蛾等昆虫的飞行方式，具有结构柔韧、碰撞耐受性强、噪音低等显著优势。然而现有控制技术多沿用旋翼无人机的方案，虽能实现悬停，但在应对顺风飞行等复杂场景时表现欠佳。

为解决这一难题，研究团队深入研究了昆虫翅膀上的钟形感觉器官（Campaniform Sensilla）的运作机制。以蜻蜓为例，其单侧翅膀上分布着约80个这样的感觉器官，能精确感知翅膀形变并快速调整飞行状态。

团队创新性地研发了超轻量高灵敏度裂纹传感器，将其集成到无人机翼面，实时采集机翼形变数据。结合机器学习算法，系统成功从形变信息中解析出风速、风向等关键飞行参数。

实验数据显示，这套新型控制系统对飞行中风况的识别准确率高达80%。在测试中，无人机不仅能在有风条件下稳定飞抵目标点并保持定位，在无风环境也能精准沿预设的6条复杂路径飞行。

该研究获得了韩国科学和信息通信技术部及国家研究基金会的中型研究项目支持。这项突破性技术为下一代智能无人机的发展开辟了新方向，在军事侦察、灾害救援等领域具有广阔应用前景。