- Phantom Twist無人機透過旋轉達至低可見度效果，模糊成半透明影像。
- 研究團隊專注於改變無人機外觀，以降低人類的感知。
- 人工智能協助設計，生成穩定配置以確保旋轉時的平衡。
- 未來此技術可在生態調查中發揮重要作用，減少對野生動物的干擾。
美國西北大學研發了一款名為「Phantom Twist」的低可見度無人機。該無人機通過自身旋轉達到低可見度的效果，旋轉速度高達每秒 25 次，這個速度遠超人眼的處理能力。有趣的是，這種運動模糊使無人機變成一個淡淡的半透明影像，與周圍環境融為一體，而並非完全隱形。負責該項研究的邁克爾·魯賓斯坦（Michael Rubenstein）表示：「大多數隱藏無人機的努力都是讓它們看起來像周圍環境。
相反，我們詢問自己是否可以圍繞人類感知運動的方式來設計無人機。通過持續運動實現低可見度的想法，鮮有研究者探索過。」
改變無人機的外觀設計
隱藏於明處的無人機通常會因為被注意到而幹擾野生動物及人類行為。科學家們嘗試過從高科技光學折射到透明塑料及超現實的偽裝手法。但西北大學的機器人專家團隊決定不再嘗試隱藏無人機，而是專注於改變無人機的外觀以改變其被感知的方式。在此次開發中，標準的靜態四旋翼設計被取代，改為一種單電機系統，推進器和整個無人機機身反向旋轉，以最大程度地降低可見度。四旋翼無人機通常因為其笨重的中央機身完全靜止而高度可見，而只有旋翼在旋轉，但「Phantom Twist」模擬了一個快速旋轉的天花板風扇。
整體結構的旋轉使無人機的機身模糊成一個半透明的圓盤。
計算機視覺專家兼該研究的共同作者艾瑪·亞歷山大（Emma Alexander）解釋道，人眼的行為類似於固定曝光時間的相機。「人眼需要時間來積累信號，這與相機的曝光時間大致相當，」亞歷山大表示。「當物體快速旋轉時，我們感知到它模糊並失去明確特徵。由於這款新型無人機幾乎完全透明，其少量不透明的組件與背景視覺上平均化，整體呈現出一種輕微的霧感。」
人工智能助力設計過程
當然，這一開發過程並不簡單。部件不能僅僅安裝在旋轉的桿子上，期望它能直飛；平衡整個結構極其困難。為瞭解決這一問題，團隊將設計工作交給了人工智能。自動化設計管道首先生成了 20,000 種數學上穩定的配置。接著，一個優化算法反復重新排列無人機的重型基本組件，如電池、電路板及平衡重物。目標是確保這些組件在旋轉時不會視覺上重疊。人工智能然後在 100 種真實世界背景下模擬這些設計，並使用基於人類視覺的度量進行評分。
分數越低，越難以看見。根據研究測試，這一新設計的可見性是傳統四旋翼的十倍。
未來應用與挑戰
未來，這類無人機可能在生態和工業調查中發揮重要作用。無人機是計數繁殖鳥類、繪製濕地或檢查裂縫橋樑的重要工具。但其嘈雜的機械聲音常常驚嚇野生動物，改變自然行為。一款能夠與天空融合的無人機可以在不驚嚇動物的情況下進行觀察。然而，這一技術尚未完美。例如，其旋翼的聲音仍然可聞，若有人仔細觀察，偶爾仍能捕捉到其碳纖維支撐桿的淡淡輪廓。但該團隊已經在著手研發下一代產品，目標是融入聲學阻尼和完全透明的材料，讓無人機真正消失。
該研究成果已在 2026 年於澳大利亞悉尼舉辦的「機器人：科學與系統」會議上發表。
無人機隱形技術的潛在影響
Phantom Twist無人機的開發標誌著無人機技術的一次重要突破，尤其是在生態研究和工業應用中。透過降低可見度，這款無人機能夠在不驚擾動物的情況下進行觀察，這對於保護野生動物及其棲息地的研究至關重要。然而，儘管技術上已經取得進展，仍需解決聲音和可見輪廓等問題，以實現真正的隱形效果。這項研究不僅展現了機器人技術的創新潛力，還可能改變我們對無人機在敏感環境中使用的理解。