不久前，美國一所大學研發出一種不依靠電池，只需要風和陽光就能飛行的微型機械人，它還可以用特殊的折疊方式，改變自身的飛行型態，並透過藍牙記錄空中的許多訊息。

目前已知的小型折疊機械人，大多透過電池和其它設備來驅動，使用的電壓往往需要超過1 kV的高電壓，這導致他們的微型飛行機械人的重量高達10克。這種體重阻礙了機械人的可發展性。

這次美國華盛頓大學（University of Washington，UW）新研發的微型飛行機械人，不需要安裝電池，只需要太陽能和改變自身折疊型態就能在空中飛翔，且還能透過藍牙訊號器獲取其飛行數據。該研究成果9月13日發表在《科學》雜誌上。

這種折疊型態是用一種名為三浦摺紙的折法。該折法主要透過特殊摺痕，將面積很大的紙張或東西折成很小，且不會破壞物體的構造和完整性，在需要時又能快速展開，因此被應用於衛星的太陽能板、外科手術設備、支架和可折疊的傢俬上。

該微型飛行器，外表類似一個小型降落傘，傘面由可折疊的電路板組成，上面搭載可編程微控制器、太陽能收集電路、藍牙無線電，總重量只有0.4克，長寬高各約5厘米。另外，電路板中間有一個主要控制電路板收縮的支柱，和四個能抵抗強風的碳纖維輔助支架，用來支撐和穩定整個結構。

這種微型飛行器可以透過主要支柱和輔助支架在空中觸發形狀變化，控制其飛翔的速度和距離，這種折疊變化狀態只需25毫秒就可啟動，且能在風速每秒5米的情況下正常運行。

另外，這種微型飛行器還能額外搭載壓力感測器、計時器和用來監測周圍環境變化的溫濕度感應器。

科學家透過無人機把微型飛行器從40米的高空中拋下，以分析微型飛行器在摺疊型態改變時，對氣流和風有何反應。結果顯示，它展開時以翻滾的狀態下墜，當機器改變傘面的摺疊型態時，飛行器就以穩定的螺旋方式下降和飛行。 

人們可透過編程器改變傘面的折疊型態，讓微型飛行器最多可以飛行一個足球場的距離（約100米），並用藍牙無線（有效距離約60米）接收微型飛行器飛行時所得到的數據。目前，整個微型飛行器在空中的飛行時間大約15秒。

當實驗人員將它從50米的高空中拋下，飛行器依然能正常運作，且能有效吸收太陽能進行正常運作，還能準確收集空氣中的溫度、高度和氣壓狀況。

此外，這種摺紙式的微型飛行器所使用的藍牙裝置，可以讓它與基地台通信進行互動，形成一種點對點的網狀網絡，未來可以運用到更廣泛的環境監控和其它方面。

華盛頓大學電腦科學與工程學院助理教授維克拉姆·艾耶（Vikram Iyer）對該校的新聞室表示，「我們受到樹葉幾何圖案啟發，在微型飛行器添加摺紙的性質
，因此開闢了一個全新的機械人設計領域。」

他解釋，「這種微型飛行器是模仿不同樹葉類型在半空中的飛行狀態。只要切換折疊狀態，就能讓飛行器像榆樹葉一樣在風中翻滾，或像楓樹葉一樣實現穩定下降。另外，微型飛行器因高度節能，飛行過程中無需電池就能實現變形操控，這是過去不可能實現的。」

目前，這種飛行器只能朝一個方向轉變（從翻滾狀態到下落狀態），但研究人員表示未來會開發出能進行雙向轉換，使飛行器能夠改變其飛行方向和狀態。

這項研究由摩爾基金會獎學金、美國國家科學基金會、Google獎學金計劃和美國太空總署（NASA）計劃等機構的資助。@

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