荷蘭代爾夫特理工大學（TU Delft）團隊參考老鼠、鼴鼠的觸鬚，為微型無人機裝上 2 條人工觸鬚，讓它在相機看不見的環境中靠觸碰認路。研究已在學術期刊發表，現時仍是實驗室研究成果，不是市面產品。
相機遇黑暗玻璃失靈 微型無人機難認路
研究團隊認為，微型飛行機械人在搜救、安全檢查及環境監測方面潛力很大。惟機身細小、運算資源有限，能裝上機的感應器不多。
無人機一般靠相機或 LiDAR（以雷射掃描測距的感應器）認路，但在濃煙瀰漫的建築物、黑暗洞穴，或有透明、反光障礙物的地方，這類感應器都會失效。即使只是一塊透明玻璃，無人機也可能偵測不到而撞上。
團隊於是向動物取經。老鼠、鼴鼠靠輕巧的觸鬚在黑暗中摸索周圍，團隊希望無人機同樣可以靠輕觸認路，目標是在黑暗、粉塵以至濃煙中導航。
3.2 克觸鬚靠氣壓感知 改 45 度角免打轉墜機
研究刊於《Nature Communications》，由副教授 Salua Hamaza、博士生 Chaoxiang Ye 及教授 Guido de Croon 帶領，針對 100 克以下的微型無人機。團隊在一款 44.1 克的微型無人機上，裝上 2 條鎳鈦合金（nitinol）線造的觸鬚，每條長 200 毫米、直徑 0.4 毫米，比機身還要長。
每條觸鬚底部連接 3 個微型氣壓感應器。觸鬚碰到表面會彎曲，系統就以壓力變化推算接觸點的位置及深度。整套觸鬚裝置只重 3.2 克。
所有感測、運算及飛行控制都在機上一塊微控制器完成，觸覺演算法只用 34 KB 記憶體，不需外部電腦或定位系統。Chaoxiang Ye 表示：「我們想證明，觸覺不必以體積或運算能力作代價。」
觸鬚太長亦帶來麻煩。無人機沿牆飛行時，觸鬚受到的阻力曾令機身打轉墜機。團隊以 6 個安裝角度、3 種速度共做 72 次測試，最後定為 45 度安裝，因為這個角度機身偏轉幅度最小、沒有墜機，向前感應範圍亦比 60 度大。
螺旋槳氣流、震動及溫度變化同樣會令讀數漂移，使系統誤以為碰到東西。只用一般的帶通濾波（過濾特定頻率的雜訊）時誤報率達 38.24%，團隊自行開發的漂移補償演算法則在所選測試門檻下把誤報率降至零。
全黑環境沿牆飛 玻璃牆房間也找到出口
實驗中無人機在完全黑暗下沿着硬及軟的表面輪廓飛行，以沿牆方式探索密閉空間。它邊飛邊用觸鬚收集資料，為陌生環境建立觸覺地圖，最後不靠相機找到出口。對白板及透明亞加力膠表面，觸覺重建的平均誤差只有約 4 至 6 毫米。
玻璃牆是另一項考驗。團隊把 3 道透明牆平行排列，又把 3 道牆擺成不同角度，每種排列各試 5 次，無人機都成功穿過。作比較的飛行時間（ToF）雷射測距器只要不垂直於玻璃，讀數就變得雜亂甚至失效，觸鬚則仍然可用。
無人機碰到牆後會與牆保持 60 至 100 毫米距離平行飛行，在一個玻璃牆小房間中，90% 測試都成功找到一個約 76 厘米闊的出口。
仍在實驗室階段 未來或可入瓦礫堆搜救
這套系統仍有不少限制。它至今只在實驗室展示過，飛行速度不高，亦假設接觸的表面形狀相對受控；遇到彎曲度較大或會移動的表面，機身擺動會較大，重建質素亦較低。所以觸鬚屬輔助感應方式，未能在所有應用中取代視覺或 LiDAR。
團隊把搜救、安全檢查及環境監測列為潛在用途。如日後能在濃煙、粉塵中驗證效果，這類無人機或可鑽入倒塌建築的瓦礫堆尋找生還者，惟暫未有實地測試或商業化時間表。
對一般用家而言，手上的無人機暫時不會因這項研究多了觸覺功能。相機和雷射總有看不見的時候，觸覺會否成為下一代救援無人機的標準配備？
來源：TU Delft、Nature、New-TechEurope
