4.2 应用潜力
相比于传统无人飞行平台，微纳扑翼飞行器具有体积微小、隐蔽性强、灵活度高等显著优点，开展微型扑翼飞行器的技术研究，具有以下几个方面的重大研究价值。（1）微纳扑翼飞行器具有体积小、噪声低、运动灵活等优异特性，将极大提升隐蔽渗透侦察能力。可以多种渠道投放至敌区执行侦察，还可以依附于敌方的车辆、人员等载体渗透进入敌方内部，实现“无孔不入，无处不在”，获取常规手段难以得到的情报信息。（2）微纳扑翼飞行器可依托于先进微纳制造工艺，实现低成本批量化的制作。单一机器人的负载能力有限，监测和攻击能力受限于携带载荷的种类和承载能力，集群化可以有效地提高微飞行器的攻击能力。此外，集群化的微飞行器通过构建区域网，批量投放至战场，可实现对战场态势的全天候监视。（3）跨尺度的无人平台组合将是未来微型机器人应用的重点研究方向。微纳扑翼飞行器与传统无人平台优势互补，促进无人装备跨尺度融合发展，能充分发挥无人平台在未来战争中的效力。微飞行器载荷能力与续航能力有限，适合近距离的侦察、情报获取和定向攻击等任务，可用于补充中小型无人平台由于体积限制无法执行作战任务的场景，提升无人平台综合作战能力，促进无人平台多尺度体系能力的快速形成。（4）在民用方面，微纳扑翼飞行器的应用潜力也是十分巨大。在智能检测方面，可广泛运用于农、林、牧、渔以及一些工业生产的巡检、安全保障等方面；还可用于复杂未知环境中的勘探、地图的测绘、考古以及灾后救援等。
5 微纳扑翼飞行器发展建议
聚焦我国未来在智能无人系统领域的发展需求，结合当前微纳飞行器在结构设计、加工工艺、能源驱动方法以及运动控制等方面所面临的挑战，给出了微纳飞行器未来发展的研究建议。（1）体积超微型化微纳机器人的核心优势就是体积小和质量轻，所以在微纳飞行器未来的发展中，需要牢牢把握这一点，研发出超微型的微纳飞行器，利用其极强的隐蔽性优势，在一些特殊环境（如战场、跟踪罪犯等）中灵活隐蔽地完成侦察、监听等任务。（2）加工制造批量化与智能化微纳机器人的另一个优势是单个机器人的材料成本普遍远低于大尺寸机器人，因此需要研发出针对微纳飞行器的批量化制造工艺，大幅度降低微纳飞行器的制造成本，同时加工过程应更加智能化，工艺流程、加工进度以及加工精度的控制应符合智能制造的要求，使智能微纳飞行器能更快投入生产应用。（3）结构功能仿生化围绕仿生结构“可自愈、自生长、自组织、自进化”的应用需求，构建用于提升微纳飞行器系统仿生功能的智能化综合平台，使结构设计和成型更加智能化，同时使微纳飞行器仿生优势进一步拓宽。（4）供能驱动高效智能化研发能量密度更高的能源，或是通过飞行器智能实时调节自身功耗来延长机器人的持续工作时间；研发更高效更智能的驱动方式来提高微纳飞行器的负载、运动以及续航能力。（5）控制智能集群化用于宏观环境下作业时，通常需要数个微纳飞行器合作完成任务，类似于蜂群，在单个微纳飞行器运动控制的基础上，通过布置多个微纳飞行器进行集群控制与协同控制，实现群体间的紧密合作；还可以通过对微纳飞行器分组搭载不同的传感器，进行信息的交流和综合，实现协同态势感知和信息共享，进而进行群体智能决策。
6 结束语
随着计算机集成技术、材料科学、空气动力学、微纳制造技术与人工智能技术的不断进步，微纳扑翼飞行器的研究已经取得一定的成果，但在微纳扑翼飞行器的高集成度、无线高效驱动、微型高密度能源供应、自主感知以及集群控制等方面仍有巨大的发展空间，未来微纳扑翼飞行器的发展与应用呈现以下趋势：（1）微型化，其核心是利用尺度优势，来提高其隐蔽性与战场适应性；（2）集成化，在单个飞行器上集成多种传感器与执行器，使飞行器多功能化，能够完成多种作战任务；（3）智能集群化，通过控制手段，使飞行器群体能自主地、高效协同地完成作战任务，合作完成单个飞行器无法完成的特殊任务（如联合侦察、集体杀伤目标、战场搜救等）；（4）能量致密化，研发能量密度更高的能源，或是通过降低飞行器的功耗来延长其持续工作的时间；（5）驱动高效化，研发更高效的驱动方式来提高微飞行器的负载和续航能力；（6）生产批量化，通过开发微加工工艺来实现飞行器的批量生产化，以降低制造成本。来源 《无人系统技术》
编辑 罗倩
监制 李志
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