近年來，儘管機器人技術取得了顯著進展，但該行業仍缺乏一項重要成就——建造能夠在移動性和能源效率之間取得平衡的機器。新加坡科技設計大學的研究人員推出了一種名為 ATOM 的設計，使我們更接近這一理想。這款雙重移動機器人僅依賴兩個驅動器運作。
ATOM 能夠利用這兩個驅動器實現飛行和地面運動，其能源效率優於同類產品。
設計背後的動機
空中無人機可以在屋頂上方翱翔並導航於難以到達的地形，但其電力消耗極為驚人。地面機器人則能夠節省能源，但在複雜環境中卻缺乏靈活性。
ATOM 機器人的單翼設計可謂是理想之選，允許機器人根據環境條件自由飛行和滾動。大多數混合型機器人需要額外的馬達、齒輪系統和連接裝置來切換模式，而 ATOM 僅使用兩個反向旋轉的驅動器來執行起飛、定向飛行、滾動運動，甚至在地面上的轉向操作。
在飛行模式下，ATOM 像一個旋轉的輪子，展現出順時針或逆時針旋轉的能力。這種靈活性在單翼設計中極為罕見。
當在地面上時，ATOM 利用其框架進行導航。當在轉彎時遇到阻力時，機器人會使用反推機制以實現更平穩的控制。
探索空白
雖然 ATOM 可能是首款此類機器人，但其建造嘗試並非首次。與過去的設計相比，ATOM 的簡單性更為突出。
例如，Suhadi 等人（2023）提出的單翼設計是一款創新的機器人，但在地面摩擦方面存在困難，限制了其僅能在平滑表面上運行。此外，它只能朝一個方向飛行，控制能力有限。
其他設計，如 Jia 等人（2023）和 Zheng 等人（2023），則使用了額外的驅動器或可變形框架來切換模式，這意味著在飛行時增加了重量，在地面上則增加了能耗。
此外，許多混合型機器人還存在另一個共通缺陷：如果著陸時翻轉，則無法自行恢復，需手動干預翻轉。
ATOM 通過其輪式框架避免了所有這些缺陷，該框架有助於在較為粗糙的表面上運行並減少阻力。其雙向飛行能力使其具備更優越的性能。
同時，其框架設計和重心確保了機器人能夠在任何姿勢下自動恢復，而無需手動翻轉。
ATOM 的未來應用
由於其高效的移動性、恢復能力和簡約設計，ATOM 將成為現實應用中的一個重要補充。
它可用於搜索和救援行動，能夠飛入倒塌的建築，然後在碎片中滾動以定位自然災害中的生還者。
在環境監測方面，ATOM 能夠在遙遠的路徑之間飛行，並靜靜地在生態系統中滾動以捕獲敏感數據。它還可以結合空中觀察和低能耗的地面巡邏，用於城市監控。
隨著機器人技術朝著更精簡和智能的系統發展，ATOM 提醒人們，創新並不總是意味著做得更多。有時，僅僅做到足夠便是成功。
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