2008 年，荷兰代尔夫特理工大学 (TU Delft) 的建筑系教学楼发生火灾。消防员控制了火势，但之后学校想知道是否有任何家具可以打捞。
于是，航空航天工程副教授 Guido de Croon 驾驶一架无人机在建筑物周围飞行，以勘察损失。但他不想靠得太近；de Croon 担心，如果这架遥控无人机失去信号，它就会坠落到废墟中，无法找回。
这次经历让 de Croon 开始思考——他能否设计出一种更好的机器人来帮助解决大型遥控无人机达到极限的情况？甚至是一种可以在建筑物内部勘察损坏情况，而不会迷失方向的机器人？
十一年后，de Croon 和一个工程师团队创建了一种算法，该算法使小型无人机机群能够在没有人类控制器甚至 GPS 技术的情况下探索新空间。
他们的蜂群机器人方法与 de Croon 在 2008 年使用的单一、配备摄像头的无人机不同，但它最终被证明在探索人类徒步难以或危险的地点方面是有效的。该团队在模拟搜救任务（包括假人）中测试了他们的结果。他们的研究于上周发表在《科学机器人学》杂志上。
蜂群的帮助
该团队从名为 Crazyflie 2.0 的机器人开始——这是一种手掌大小的微型无人机，重量仅略超过一盎司。
这些不是市场上其他普通的高科技、配备摄像头、GPS 导航的无人机。但 de Croon 说他不想使用任何带有 GPS 或人工智能引导机制的无人机。
“如果你看昆虫，它们不是那样导航的，”他说。
经过改装的 Crazyflie 机器人小巧、轻便且简单——事实上，它们简单到几乎没有记忆。相反，这些微型计算机只记录景观经过的速度，以防止它们打转。它的模型是蜜蜂如何导航的。
“它只停留非常短的时间，”他说。“它们不关注环境。”尽管蜜蜂在飞行时确实会注意到周围的一些地标，但这些机器人就像是更简单、更精简的昆虫版本。
发射时，这群无人机从一个无线信标处起飞。每个机器人都有一个小型传感器，可以告诉它与其他机器人之间的距离。但它们无法像 GPS 一样精确定位自己。这使得机器人可以在房间里乱转并探索其边界。然后，当它们的电池电量下降到 60% 时，无人机就会根据信号强度飞回信标。
de Croon 说，当面对探索灾难后果时，这些机器人不需要全部返回才能使它们的搜索有效。
“这是一种经过计算的风险，其中一些就是不会回来，”他说。就像蜜蜂一样，当蜂群成员外出采集花粉时，伤亡是会发生的。但即使有几只消失，蜂王仍然可以保持她的蜂巢存活并运转。
小而强大
理想情况下，这些机器人可以用于对人类来说探索某个区域很危险的情况，就像那场致命的建筑学院火灾之后。或者，甚至可能用于营救建筑物倒塌中被困的受害者。
但 de Croon 说，这些小型无人机也可以用于搜救之外的应用。目前，代尔夫特理工大学团队正在研究如何将这项技术应用于监控情况，例如监测温室或帮助仓库跟踪库存。
“它们如此轻巧和安全，以至于人们……不必真正适应，”他说。
他还说，他正在开展另一个项目，以帮助急救人员确定建筑物火灾的原因。
de Croon 希望其他工程师能够利用这项研究的结果并加以发展。用于自主无人机机队的代码是开源的，因此其他好奇的修补匠可以制作自己的作品。
但是蜂群机器人的局限性之一是，由于它们的轻便性，这样的系统在向有需要的人运送药品或物资时将是无效的。这使得它们非常适合监视条件，但其他紧急情况可能需要更重型的机器人来完成一些……重活。
代尔夫特理工大学的工程师们在 2014 年制造了一个紧急除颤器机器人。一些研究人员认为，这些类型的机器，甚至已被 Zipline 等初创公司商业化用于运送药品，只是紧急远程医疗的冰山一角。在其他环境中飞行无人机——例如拥挤的城市——甚至可能使紧急护理更容易获得。
