（图片来源：©EPFL/Laboratory of Intelligent Systems）从广义上讲，无人机（即远程控制飞行器）是相当不错的一项技术。即使是市面上各种各样的消费级型号，也能秘密提供监视、提供新颖的救援和运输方案，甚至创造高强度的娱乐体验。但随着技术的进步，工程师们开始面临一个权衡：无人机越小、越灵活，对周围环境的影响就越小。微小、轻便的飞行器无法拖动重物，或者打开门。好吧，至少以前不行。但今天发表在《Science Robotics》上的一篇论文描述了一种新型无人机，它通过借鉴另一种著名飞行器——黄蜂的技术，能够做到这一点。
动物的启发
斯坦福大学和瑞士工程师团队描述了一种他们称之为 FlyCroTugs 的新型微型飞行器（以mTug 机器人命名，mTug 机器人是基于地面工作的机器，遵循类似的原理）。为了克服“轻物体如何操纵重物”的难题，他们从黄蜂身上获得了灵感，黄蜂找到了解决这个问题的创新方法。
FlyCroTug 的设计灵感来自于黄蜂能够附着在物体表面并拖动沉重猎物的能力。（图片来源：Estrada et al., Sci. Robot. 3, eaau6903 (2018)）由于仅凭翅膀无法提供足够的力来移动重物，黄蜂会先将自己固定在一个静止物体上，例如附近的树木或地面，然后利用杠杆作用拖动重物。FlyCroTugs 也遵循了这一原理。这些无人机大小与手差不多，仅重 3.5 盎司，但经过固定在表面后，研究人员让它们拖动了自身质量 40 倍的物体。与黄蜂直接拖拽不同，FlyCroTugs 使用一个“末端执行器”连接目标，并通过一根缆绳或系绳来拉动它——这是另一种从大自然中获得的策略，例如Pasilobus 蜘蛛。为了让无人机能够附着在周围物体上，该团队为这些飞行器配备了数十个微型鱼钩，用于固定在柔软的毛状表面上，以及受壁虎启发的粘合剂，用于固定在光滑表面上。
无人机继续前进
那么它是如何工作的呢？作者们对这一点做了很好的解释：
（步骤 1）飞向一个遥远的物体并将其连接到一个特殊的末端执行器上；（步骤 2）飞出一段距离，同时放出系绳；（步骤 3）着陆，根据需要重新定位，并固定在表面上；（步骤 4）用力拉动系绳。这个过程可以根据需要重复多次，并且可以由任意数量的 FlyCroTug 无人机协同完成任务。
这些无人机配备了不同类型的内置绞车来提供这种牵引力，论文描述了 FlyCroTug 无人机的各种壮举：一个成功地将比自身重两倍的传感器举起，穿过一栋破旧的建筑；另一个在实验室中举起了比自身重六倍的简单重物；一对无人机甚至协同工作打开了一扇门（一个固定在地面上拉开门，另一个固定在门本身上按下门把手）。这是该领域的一项重大进展，但研究团队也承认一些问题仍有待解决。首先是电池寿命这个长期存在的问题：FlyCroTug 的飞行时间目前只有大约 5 分钟。而且所描述的模型是为特定任务设计的，因此在充满额外变量和未知问题的现实世界中部署此类技术，需要机器具有更多的多功能性。但尽管如此，这无疑是非常酷的。无人机正在变得越来越先进，这意味着我们现在可以用它们做更多的事情。正如作者们所说：“许多涉及低水平精度的任务都在 FlyCroTug 机器人的力学范围内（例如，清除阻塞入口的碎片、打开门、进入建筑物）。” 看来，对于所有无人机相关的事物来说，天空才是极限。
