生物学上有一种观点（diǎn）认为（wéi），单个的蚂蚁其（qí）实是一个（gè）个（gè）器官，成（chéng）群结队（duì）的时候才是一只（zhī）完整的生物（wù）。用这种想法来看待目（mù）前商用无人机的主要限制——有（yǒu）限的（de）负载能力（lì），催生了（le）一种新的、依靠成群出动（dòng）来（lái）完（wán）成（chéng）任务的无人机形态。

这种无人（rén）机被设计得（dé）更加势（shì）单力（lì）薄，因此必须完全（quán）依赖集体（tǐ）成为有（yǒu）用（yòng）的（de）个体，同（tóng）时也更灵活（huó）、可用性更强。

这（zhè）种无人机的一（yī）个应用目（mù）标是，把（bǎ）人从重复性的观（guān）察活动中（zhōng）解脱出来，同时拓（tuò）展他们（men）的观测范围。

举个例子，像是监控非（fēi）法狩猎（liè）和伐（fá）木的情况，需要从较大的视角上长期频繁观（guān）察。这项任务（wù）非常适合能够（gòu）在树林中穿梭的小型（xíng）无人机，如（rú）果采用（yòng）了集体合（hé）作（zuò）的方式，就能解决负（fù）载能力有限的问题（tí）。比如（rú），集体（tǐ）合作时可以（yǐ）让（ràng）一（yī）些无人（rén）机装载小型摄（shè）像设备，另一些（xiē）装载GPS，另一（yī）些携（xié）带二氧化（huà）碳探测仪等传感器，它（tā）们组成的（de）集体则（zé）用于发现潜在的（de）人类活（huó）动迹象。

它没准会改（gǎi）变日后（hòu）无人机应用的思路。而这（zhè）一切都（dōu）是从社群昆虫身上得到的（de）启发。

从蚂蚁身上学（xué）习协作策略

蚂蚁社群（qún）的一个重要（yào）特（tè）点是，它们特别缺乏自我的概念（niàn），专注于（yú）做（zuò）对群体最有利的事（shì），因此（cǐ）分工（gōng）协作的模型干扰因素更少。另外它们（men）在地上爬动，方便观察，这（zhè）让（ràng）蚂蚁兵团成为无人机协作的模仿原型之一。

比如，Pratt和Vijay在合（hé）作的（de）项目（mù）就是要（yào）了解这些蚂蚁在合作中如何决定谁朝哪个（gè）方向用力。Stephen Pratt是来自亚利桑那大学生命科学学院的（de）助理教授，运营（yíng）着Pratt实验室研究蚂蚁活动；Vijay Kumar则是宾夕法（fǎ）尼亚大学的机械工程和应用力学学（xué）院（yuàn）的教授（shòu）。他也（yě）是正在设计社群协（xié）作无人（rén）机的团（tuán）队（duì）负责人，在GRASP（通用机（jī）器人，自（zì）动（dòng）化，传感和（hé）感应）实验（yàn）室进行工作。

Pratt和Vijay设计了一个四只脚（jiǎo）装（zhuāng）有传感器的轻装置，引诱（yòu）蚂蚁来运（yùn）输它，借机观（guān）察它们如（rú）何当（dāng）即判断用力的方向（xiàng），并诱使（shǐ）它们表现出各（gè）自在群体中的（de）角色。

基本上，根据他们的研究（jiū）结果，蚂蚁们是（shì）通过不断地试错找到中间的平衡（héng）点。在协作过程（chéng）中，产生反作用的（de）一方会迅速调整，Vijay说“就像几（jǐ）个蒙着眼睛的人搬动一张（zhāng）桌子”。

目（mù）前，Vijay已经（jīng）可以把（bǎ）这种即时（shí）学习（xí）的策略用在（zài）陆（lù）地使用的机器人（rén）身上，最终（zhōng）他希（xī）望能够对飞行机器人起作用。

从甲（jiǎ）壳虫身上（shàng）学习飞（fēi）行技巧

除了运输策略以（yǐ）外，飞行的（de）技巧也是无人机（jī）从昆虫身上学（xué）习一（yī）项内容。

加州大学伯（bó）克（kè）利分校的Michel Maharbiz认为，研究飞行就要让昆虫在飞行状态下收集数据（jù）。他在甲壳虫背（bèi）上放了微小的芯片，把（bǎ）电极插入大脑和肌肉中。通过芯片上的无（wú）线（xiàn）设备接受信号，干扰甲壳虫飞行，观察它怎（zěn）样做（zuò）出反应、保（bǎo）持飞行（háng）姿（zī）态。

科（kē）学家们想要（yào）从昆虫的活动中寻找启发（fā），就像（xiàng）过去怀特兄弟受到鸟类启发而（ér）发明（míng）了飞（fēi）机一样。但是飞机最终没有扑扇翅（chì）膀升（shēng）空，无人（rén）机的协（xié）作（zuò）同（tóng）样（yàng）不仅只是“仿（fǎng）生”。

当成群的无人机从（cóng）实验室环境中飞到自（zì）然环境（jìng）中，没有了布置在室内空间各个角（jiǎo）落里的（de）感应设备，如何才能通过（guò）GPS方便（biàn）地操作他们进行写（xiě）作，完成指定的任务？而群体协作（zuò）的无人机（jī），还需（xū）要一（yī）套协（xié）作方案（àn），使它们能够（gòu）通（tōng）过成员位（wèi）置来独立灵活判断任务，而不是由中央控制程序统一协调。这些都是在研究了昆虫（chóng）行为之后，把（bǎ）实验室成果（guǒ）搬（bān）到户外之（zhī）前要解决（jué）的重要（yào）的（de）问题。

目前的有利条件是，无人机的（de）成本——从（cóng）传（chuán）感器到储存（cún）芯片——已（yǐ）经在飞速下降。在未来监管的（de）问题也会（huì）逐（zhú）步（bù）解决。

技（jì）术（shù）成（chéng）熟之后，生（shēng）物学家想要的数据会由无（wú）人机大（dà）量（liàng）收集，就像（xiàng）目（mù）前的（de）数据（jù）处理已经大（dà）量依赖（lài）数据库和云计算中心（xīn），而科学研（yán）究（jiū）有（yǒu）可能因此经（jīng）历重要的变化。

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