「幻影旋轉」：美國團隊設計出高速自轉、近乎隱形的無人機

美國西北大學開發「幻影旋轉」低可視度無人機

美國西北大學（Northwestern University）研發出一款名為「Phantom Twist」的低可視度無人機，透過每秒高達25次的高速自轉，產生動態模糊效果，使機體幾乎「消失」於視野之中。

值得注意的是，這種動態模糊並非達到完全隱形，而是將無人機轉化為一個朦朧、半透明的光暈，與周圍環境融為一體。

「大多數讓無人機隱身的研究，都聚焦於讓它看起來像周圍環境，」負責主導此研究的 Michael Rubenstein 表示。「但我們思考的是：能不能根據人類感知動態的方式，重新設計無人機本身？透過持續運動來降低可視度，這個概念鮮少有人探索過。」

藏身於顯眼之處

傳統無人機光是被人察覺，就常常會干擾野生動物的行為與人類的日常活動。

科學家嘗試過各種方法，從高科技的光線折射光學技術，到透明塑料和高仿真迷彩塗裝，但西北大學的機器人團隊決定換個角度思考——不再試圖「藏起」無人機，而是改變人們「看見」它的方式。

研究核心在於改變無人機的外型設計，進而改變視覺感知。傳統靜止機身的四旋翼設計，被替換為單馬達系統，螺旋槳與整個機身朝相反方向旋轉，以此將可視度降至最低。

一般四旋翼無人機辨識度極高，因為其笨重的中央機身完全靜止不動，只有旋翼在旋轉。Phantom Twist 的設計靈感則來自快速旋轉的吊扇——整個機身結構隨之旋轉，使機體在視覺上模糊成一個半透明的圓盤。

計算機視覺專家、本研究共同作者 Emma Alexander 解釋，人眼的運作方式和相機非常相似。

「人眼需要時間來累積光訊號，這和相機的曝光時間大致類似，」Alexander 說。「當物體快速旋轉時，我們感知到的是模糊的殘影，物體的清晰輪廓也隨之消失。由於這款新型無人機的機身幾乎完全透明，少數不透明的零件在視覺上與背景相互融合，整體呈現出一種輕微霧感的外觀。」

人工智慧精進設計

當然，研發過程並不一帆風順。零件不是隨便裝在一根旋轉棒上就能正常飛行的；要讓整個旋轉結構保持平衡，難度極高。

為了解決這個問題，團隊引入人工智慧來協助設計。

自動化設計流程首先生成了2萬個數學上穩定的結構配置，接著由最佳化演算法反覆調整電池、電路板、配重等重要零件的位置，目標是確保這些元件在旋轉時不會在視覺上相互重疊。

AI 隨後將這些設計方案套用至100種真實世界的背景進行模擬測試，並以仿照人類視覺建立的評分指標加以評估——分數越低，代表越難被發現。

根據研究測試結果，新設計的可視度比傳統四旋翼無人機低了10倍。

應用前景：生態與工業巡查

未來，這類無人機有望廣泛應用於生態調查與工業巡檢。

無人機已是計算鳥類巢穴數量、濕地地圖繪製，或橋梁裂縫檢查的重要工具。然而，無人機吵雜、嗡嗡作響的機械存在感，往往使野生動物受到驚嚇，進而改變牠們的自然行為。一架能融入天空的無人機，便可在不驚擾動物的情況下進行觀察。

目前這款無人機並非毫無缺點。例如，螺旋槳的聲音仍清晰可聞；若仔細觀察，偶爾也能發現碳纖維支撐桿的隱約輪廓。

不過，研究團隊已著手開發下一代機型，目標是加入隔音設計並採用全透明材料，讓無人機真正「消失無蹤」。

本研究成果已於2026年在澳洲雪梨舉辦的「機器人：科學與系統」（Robotics: Science and Systems 2026）國際會議上正式發表。

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