微型昆虫机器人或将成为灾难救援中的生命探测利器。麻省理工学院研究人员近日展示了一款具有空前速度与敏捷性的空中微型机器人，其飞行动作完美复刻了真实昆虫的体操式运动。未来，这些微型飞行器有望在地震后的坍塌建筑中穿行，协助救援人员定位大型机器人无法抵达区域的幸存者。

这项突破标志着微型机器人领域的重大转变——此前该领域在飞行稳定性与速度方面长期落后于自然界的生物工程。早期昆虫尺度机器人仅能缓慢沿固定路径飞行，而新款机器人彻底改变了这一局面。

这台仅微型录音带大小、比回形针更轻的机器，采用软体人工肌肉驱动大型扑翼高频运动。升级后的硬件使其能完成急转弯、快速加速和类昆虫机动性的空中特技。但仅有硬件还不够，机器人还需要更智能、更快速的"大脑"。

研究人员为此开发了基于AI的新型控制器，能实时解读机器人位置与环境信息并决策运动方式。此前控制系统需工程师手动调试，这既限制性能又难以适应复杂运动需求。

新型控制系统
为实现技术飞跃，陈凯文副教授团队与麻省理工学院乔纳森·豪教授合作开发了双环节控制策略：首先采用模型预测控制器计算规划包含翻转、急转在内的复杂飞行路径，同时兼顾力与扭矩的物理极限；但实时运行该系统需要过高算力。为此团队运用模仿学习训练出能近乎即时执行规划的轻量化深度学习模型。豪教授指出："稳健的训练方法是这项技术的核心秘诀。"

成果显著：微型机器人飞行速度提升447%，加速性能增强255%。测试中，机器人在11秒内连续完成10次空翻，即使在风力干扰下仍能保持与预定轨迹偏差不超过5厘米。

迈向实际应用
新控制器还使机器人实现了类昆虫扫视运动——这种快速方向转换能帮助昆虫稳定视觉。陈凯文指出："这种仿生飞行行为未来将助力我们为机器人搭载摄像头与传感器。"下一步研究将为机器人添加自主导航系统，使其摆脱对外部运动追踪的依赖。

正如卡内基梅隆大学教授莎拉·伯格布雷特所言，该项目表明昆虫尺度飞行机器人在仿生敏捷性方面已前所未有地接近自然生物，或将很快飞出实验室投入实际应用。