無人機正重塑我們檢查橋梁、應對災難及維護基礎設施的方式。然而,當面對崎嶇地形、狹窄空間或需高準度操控的任務時,現有無人機仍常受限於操作靈活性與機動能力。
據科技新聞 Interesting Engineering,為突破這些限制,香港大學機械工程系盧鵬教授(Peng Lu)帶領的團隊研發出一項創新技術──「空中大象鼻」(Aerial Elephant Trunk, AET)。這是一款安裝於無人機上的可彎曲機械臂,具備變形能力與高度靈活性,使無人機即使在複雜環境中也能精準執行任務。
「空中大象鼻」的創新技術還發表在《Nature Communications》的期刊。該技術融合了小型四旋翼無人機與柔性機械臂,其靈感來自大象鼻的靈巧,將來有望大幅提升無人機在狹窄或受限環境中的操作能力。
顛覆傳統設計
盧鵬表示,這個「空中大象鼻」比現有空中操作器具更加靈活。現有無人機操作機械臂多為剛性結構與固定式夾爪,容易受限於重量與活動範圍,難以應對變化多端的環境。而 AET 使用較柔軟的材料構成,可模仿大象鼻子的流動性與抓握能力,無需傳統夾爪即可靈活包覆並抓取各式形狀與尺寸的物體。
於狹窄空間發揮關鍵作用
AET 對於災難救援或基礎設施維護特別實用。它能穿梭於狹小管道、蜿蜒繞過障礙,並在有限空間中完成精細操作。未來配備 AET 的無人機可用於清理地震或建築倒塌後的瓦礫,也能協助處理高壓電線、跨海橋梁等難以從地面進行檢修的區域。
低空經濟的應用
隨著各國積極發展無人機於產業與救援領域的應用,例如空中物流、基礎設施監測、偏遠地區服務等,「低空經濟」(low-attitude economy)已成新興趨勢。AET 的成功研發為高靈活、可操作的新一代無人機系統奠定基礎。
低空經濟是近年興起的概念,主要是指在 3000 公尺以下空域內所發展出的各類產業活動與經濟模式。這個空域也被稱為「低空空域」或「低空空間」,其應用與技術發展正帶動一股新的經濟浪潮。
低空經濟涵蓋多種與低空飛行相關的創新應用與產業,包含無人機物流配送、橋梁與電塔巡檢、農業噴灑與病蟲害監測、空拍攝影等任務;其中也包括新興的載人飛行載具,如垂直起降電動飛行器(eVTOL)及城市空中交通(UAM,Urban Air Mobility)。
此外,無人機配套的基礎設施建設也屬其中,涵蓋空中交通管理系統(UTM)、無人機導航與通訊網路(如 5G 或衛星連線),以及起降場與充電站等設施。這些領域共同構成一個多元且快速發展的低空經濟生態系。
盧教授表示,團隊未來將持續強化此機械臂在空中操作的性能與穩定度,讓無人機不僅能「飛」更能「實作」,成為公共安全、能源檢修等領域不可或缺的重要工具。




