工程師們創造了RoboFly，這是第一款無線飛行機器人昆蟲。RoboFly比牙簽略重，并由激光束提供動力。昆蟲大小的飛行機器人可以幫助完成耗時的任務，例如調查大型農場的作物生長或嗅出氣體泄漏。這些機器人通過顫動的小翅膀翱翔，因為它們太小而無法使用螺旋槳，就像在較大的無人機表兄弟上看到的那樣。小尺寸是有利的：這些機器人制造成本低，并且很容易滑入大型無人機無法觸及的狹窄位置。

但目前飛行的機器人仍然拴在地上。他們需要為電動和控制機翼所需的電子設備太重，無法攜帶這些微型機器人。

現在，華盛頓大學的工程師們第一次切斷了電源線，增加了一個大腦，允許他們的RoboFly采用它的第一個獨立襟翼。對于機器人來說，這可能是一個小襟翼，但它是機器人類的一個巨大飛躍。該團隊將于5月23日在澳大利亞布里斯班舉行的國際機器人與自動化大會上發表研究結果。

RoboFly比牙簽略重，并由激光束提供動力。它使用一個微小的板載電路，將激光能量轉換成足夠的電力來操作它的機翼。

“在此之前，無線昆蟲大小的飛行機器人的概念是科幻小說。我們是否能夠在不需要電線的情況下使它們工作?”合著者，美國威斯康星大學機械工程系助理教授Sawyer Fuller說。“我們的新無線RoboFly顯示它們更接近現實生活。”

工程挑戰是拍打。機翼擺動是一個耗電的過程，導向機翼的動力源和控制器都太大而且體積龐大，無法乘坐小型機器人。所以富勒以前的機器人RoboBee有一條皮帶 - 它通過地面的電線接收電力和控制。

但是飛行機器人應該能夠獨立運行。富勒和團隊決定使用狹窄的隱形激光束為他們的機器人提供動力。他們將激光束指向光伏電池，光伏電池連接在RoboFly上方并將激光轉換為電能。

“這是向RoboFly快速傳遞大量權力而不增加太多重量的最有效方式，”合著者Shyam Gollakota表示，他是UW Paul G. Allen計算機科學與工程學院的副教授。

但是，僅激光器不能提供足夠的電壓來移動機翼。這就是為什么該團隊設計了一個電路，將光伏電池中的七伏電壓提升到飛行所需的240伏特。

為了讓RoboFly控制自己的翅膀，工程師提供了一個大腦：他們在同一個電路中增加了一個微控制器。

華盛頓大學電氣工程系的博士生Vikram Iyer說：“微控制器的作用就像真正的蒼蠅大腦一樣，可以讓你的肌肉在何時發射。”“在RoboFly上，它會告訴翅膀'現在很難拍打'或'不要拍打'。”

具體來說，控制器以波浪形式發送電壓，以模仿真實昆蟲翅膀的顫動。

“它使用脈沖來塑造波浪，”主要作者，機械工程博士生約翰內斯詹姆斯說。“為了使機翼迅速向前傾斜，它會快速連續發出一系列脈沖，然后當你靠近波浪頂部時減慢脈沖速度。然后它反過來使翼展平穩地在另一個方向。”

目前，RoboFly只能起飛和降落。一旦其光伏電池不在激光器的直接視線范圍內，機器人就會耗盡電力并著陸。但該團隊希望很快能夠引導激光，以便RoboFly可以盤旋并飛來飛去。

雖然RoboFly目前由激光束供電，但未來版本可以使用微型電池或從射頻信號中獲取能量，Gollakota說。這樣，可以針對特定任務修改其電源。

Fuller表示，未來的RoboFlies還可以期待更先進的大腦和傳感器系統，幫助機器人自行導航和完成任務。

“我真的很想找到一個發現甲烷泄漏的人，”他說。“你可以買一個裝滿它們的行李箱，把它打開，然后它們就會在你的建筑物周圍飛來飛去尋找漏出管道的氣體。如果這些機器人可以很容易地發現泄漏，那么它們就更有可能修補，這將減少溫室氣體排放。這是受到真正的蒼蠅的啟發，真正的蒼蠅真的善于飛來尋找臭味的東西。所以我們認為這是我們的RoboFly的一個很好的應用。