傳統無人機主要依賴感測器如相機和光學雷達（LiDAR）來進行導航，但在光線昏暗、塵土飛揚或潮濕等環境中，這些功能容易受限。然而，這些正是災區中常見的條件，使得傳統機型在此地難以發揮有效作用。

據科技新聞網站 Interesting Engineering，日本一名研究人員開發了一種以生物特性為特色的無人機，它結合了蠶蛾的觸角和機器人技術。這樣的創新研發不僅克服傳統無人機的限制，還能顯著提升應用性能，包括氣體檢測、災難救援及環境監測。

仿效動物的追蹤行為

動物，尤其是像蠶蛾這種昆蟲，經常利用嗅覺來搜尋食物、躲避天敵和尋找配偶。其中，雄性蠶蛾會透過一種稱為「氣味來源定位」（odor-source localization）的功能，讓它在幾公里外也能嗅到雌性蠶蛾釋放的費洛蒙。

日本長野縣信州大學副教授照月大悟（Daigo Terutsuki）、千葉大學副教授中田敏幸（Toshiyuki Nakata）及福井千博（Chihiro Fukui）以此為發想，開發出這款新型無人機。

照月大悟表示，他們團隊正在開發這種「生物混合型無人機」，無人機上的觸角可以用來感測氣味。團隊希望無人機能模仿生物的移動模式和感知能力，從而提升無人機在氣味追蹤上的表現。

照月的團隊之前曾開發一款搭載「昆蟲觸角測量儀」（electroantennography，EAG）的無人機。這項技術能讓無人機接收到昆蟲觸角所感應到的電子信號，並以其捕捉氣味。雖然這個感測器具有極高的靈敏度，但初版無人機的偵測範圍有限，最多只能感測到 2 公尺內的氣味。

偵測技術大躍進

為了讓無人機更準確地追蹤氣味，研究人員設計了一種特殊的「旋轉演算法」（stepped rotation algorithm）以模仿昆蟲在追蹤氣味時的行為。昆蟲在搜尋氣味時不會一直移動，而是間歇性地停頓下來追蹤來源。若將此生物特性應用在無人機的追蹤系統上，將大幅提升其效能。

此外，團隊還對無人機進行了多項優化。首先，重新設計了電極和 EAG 感測器，使其更精確地模仿蠶蛾觸角，從而有效捕捉信號。接著，團隊增設了漏斗形封閉裝置，降低氣流阻力，提升無人機運行效率。最後，為了減少靜電噪音的干擾，他們還在無人機外殼塗上了導電塗層。

這項生物混合技術擁有廣泛的應用潛力。它可用於檢測基礎設施中的氣體洩漏、識別爆炸物和毒品等危險物質，甚至能協助偵測火災。值得注意的是，這項技術能在傳統無人機無法發揮效能的災區，幫助搜救人員迅速定位生還者。

除了日本的蠶蛾無人機，荷蘭科學家以螞蟻為構想，設計出一款可以獨立飛行又能返回原點的超迷你無人機。其體積輕巧，因此無法搭載太過精密的攝影儀器或光學雷達，仿生螞蟻判斷路線的超能力就此派上用場。

這架小型無人機在飛行時會拍下解析度較低的畫面，再加上追蹤自己的飛行路線，就能飛出去再自行返回。像是幫助農作物授粉、檢查工廠是否有氣體外洩，這台迷你載具都能派上用場。