近年来，无人机技术的快速发展极大地推动了各行业的智能化进程，然而受限于飞行时间短暂、操控环境受限等问题，传统无人机在复杂环境中仍面临不少挑战。新加坡科技设计大学（SUTD）的一支研究团队针对这些难题，研发出一款名为Aerial and Terrestrial mode Operating Mono-wing的混合动力无人机，简称ATOM。ATOM通过模仿自然界中枫树和白蜡树翼果的旋转飞行原理，实现了飞行模式与地面行驶模式的自由切换，并具备出色的抗撞击能力和能源效率，开创了无人机设计的新纪元。ATOM的设计灵感来自于翼果形态，其半梨形的单翼结构在自然界中能够通过旋转飞行延长滑翔距离，提升稳定性。工程师团队采用碳纤维强化轻质框架构造ATOM的外壳，使其既具备高强度保护性能，同时框架设计也能充当地面滚动时的轮轴，实现轮式移动。这种设计既降低了机械复杂度，又显著提升了耐用性和能量利用率。
ATOM配备两台相反方向转动的电机驱动单翼旋转，允许其实现垂直起降和反向飞行；在地面模式下，两个电机通过差速提供转向能力，实现精准操控。这种双电机设计不仅简化了结构，还允许机器人在遭遇颠倒等异常姿态时自动恢复，解决了传统无人机易因翻倒而丧失功能的难题。研究显示，ATOM在地面模式下续航时间接近45分钟，是传统四旋翼无人机的数倍，可用于长距离巡逻和地面勘察；在飞行模式下，其飞行时间约为5分钟，能够快速跨越障碍或应急空投。这样的能耗优势为灾害应急、环境监测和军事侦察等多样化应用提供了实用价值。ATOM能够应对15度倾斜的地面，展现出较强的地形适应性；其地面最高速度约为每小时5英里，虽非高速行驶，但考虑到兼顾飞行与地面功能的综合性能，依然具备较强的灵活性。团队正致力于优化机器人在崎岖地形上的表现以及转向效率，计划未来引入拖行爬行模式，进一步扩展地面机动能力。
不同于目前多模块、多驱动器混合无人机依赖复杂机械结构切换模式，ATOM仅使用两台电机和单一框架完成所有动作，极大地降低了故障概率并减少制造成本，这对于无人机的大规模推广应用具有重要意义。ATOM的抗撞击设计使其在复杂环境中更具持续作业能力，无论是在灾后废墟巡检还是在军事侦查隐蔽行动中，都能凭借高容错机制保证任务连续完成。研究人员还计划引入人工智能算法，提升ATOM自主导航和决策能力，增强其适应未知环境的智能化水平。ATOM有望成为未来无人机领域一个重要的技术突破，其创新的单翼旋转结构以及双模式操作理念推动了无人机工学的边界。随着技术的不断完善和应用场景的拓展，ATOM或将成为地面与空中巡逻、环境监控、救援救灾等多领域的理想工具，为智能机器人产业树立新标准。总之，新加坡科技设计大学团队开发的ATOM混合动力无人机以其结构简洁、性能稳定、能耗低和多环境适应能力强的特点，为现代无人机技术注入了突破性动力，彰显了仿生设计与工程创新结合的巨大潜力。
未来，随着技术成熟，ATOM有望广泛应用于各类复杂任务中，极大提升无人机在现实应用中的实用价值和操作灵活性。
