在杭州未来科技城的南湖脑机交叉研究院内，一架无人机轻盈升空，随着研究人员专注的目光在空中划出流畅轨迹。这一场景背后，是浙江大学在脑机接口与群体智能无人机两大前沿领域的深厚积淀。

2022年，浙大团队已研制出能“独立思考”的空中机器人系统。这些手掌大小的飞行器在野外树林复杂环境下自主感知、定位并生成飞行路径，实现了真正的群体智能飞行。

如今，随着脑机接口技术的突破性进展，意念控制无人机编队这一科幻场景正加速走向现实。

1、群体智能的突破，无人机自主飞行的里程碑

在机器人与人工智能领域，未知复杂环境中的成群结队飞行一直被视为重大技术瓶颈。2022年5月，浙江大学控制科学与工程学院和湖州研究院科研团队在《科学—机器人》期刊发表的封面论文引发全球关注。

该团队研发的空中机器人系统仅使用机载视觉和计算资源，就能在野外树林环境中实时感知障碍、精准定位自身位置并自主生成飞行路径。

“我们让机器人看得懂世界，主动避开障碍物，实现群体飞行。”研究团队成员高飞博士如此描述他们的突破。

与依赖卫星定位和预设轨迹的传统编队表演不同，这些只有手掌大小、比一听可乐还轻的智能飞行器，拥有真正的自主决策能力。许超教授道出了团队追求的最高境界：“让机器人像鸟儿一样能够成群自由地飞翔，道法自然”。

技术突破背后是数学算法的创新。研究人员将物理世界的运动信息转化为数学问题，利用有限的机载计算资源完美破题。这项突破为未来无人机集群在复杂环境中的自主作业奠定了坚实基础。

2、脑机接口革命，人脑与机器的“互学习”

当无人机集群具备自主飞行能力时，人类如何高效指挥这些智能群体？2025年初，中国科学家在脑机接口领域取得的突破给出了答案。

天津大学脑机海河实验室与清华大学集成电路学院联手开发了国际首个 “双环路”无创演进脑机接口系统。这一创新成果在线发表于《自然·电子》期刊。

该研究首次揭示了脑电发展与解码器演化在脑机交互过程中的协同增强效应，成功实现了人脑对无人机的高效四自由度操控。

团队提出的“双环路脑机协同演进框架”实现了人机互学的突破：在“机学习”环路中，忆阻器解码器通过适应脑电信号波动完成参数更新；在“脑学习”环路中，任务相关脑电特征在“决策-反馈”循环引导下不断优化。

“通过长时程大脑与忆阻器神经形态器件之间的信息交互，我们初步实现了生物智能与机器智能的互适应、互学习，”天津大学许敏鹏教授阐释了这项突破的核心价值。

该系统的性能指标令人惊叹：与传统纯数字硬件方案相比，解码速度提高百倍以上，能耗降低至千分之一以下。在连续6小时的脑控无人机实验中，系统准确率不仅没有下降，反而提升了约20%。

3、两大技术融合，意念控制编队的未来图景

当浙大的群体智能无人机遇上高精度脑机接口，无人机编队的意念控制时代正式拉开帷幕。2023年，北京邮电大学研究团队已成功设计出基于脑机接口的无人机编队控制系统。

该系统允许用户通过8个脑电命令对无人机编队进行队形切换等灵活控制。研究采用稳态视觉诱发电位（SSVEP）技术，通过典型相关分析（CCA）方法解码脑电信号。

令人惊喜的是，6名健康受试者的试验结果显示，该系统的平均识别准确率高达97%，验证了基于非侵入式脑机接口技术控制无人机编队的可行性。

在浙大体系内，相关技术融合正在加速推进。浙江大学温州研究院的生命健康创新创业中心聚焦“数智+生命健康”，其下设的脑机智能融合研发中心由孙煜教授领衔，正着力突破脑机接口信号精准解码算法等关键技术。

与此同时，浙大与杭州市余杭区共建的南湖脑机交叉研究院聚焦脑机接口研究方向，致力于打造我国脑机医疗战略科技力量。

这些机构为意念控制无人机编队技术提供了强大的跨学科支撑平台。

4、解放飞手，应用场景无限广阔

意念控制无人机编队技术的成熟，将为多个领域带来革命性变化。在灾害救援领域，小型集群机器人能够更好实现搜救目标，减少搜救人员风险。

在地形勘探中，无人机群可快速对人员无法到达的区域进行建模。浙大团队高飞博士展望：“生活中有很多场景都能用到我们这项技术”。

军事领域也在积极布局脑控无人机技术。DARPA早在2016年就实现志愿者通过脑机接口操控一架模拟飞机并同时控制另外两架处于编队状态。2018年，DARPA宣布其技术已能实现单人同时操控三架不同类型飞机。

更令人振奋的是，这项技术对残疾人群体的赋能。2025年7月初，浙江省残联党组书记吕林专程调研南湖脑机交叉研究院，强调支持脑机接口技术在助残领域的创新应用。

随着“双环路”脑机接口系统向便携式、可穿戴设备拓展，未来普通人通过轻便头戴设备指挥无人机群将成为可能。飞手繁重的操作负担将彻底成为历史，人机交互将进入“所想即所控”的全新时代。

随着天津大学团队将“双环路”脑机接口系统拓展到便携式设备中，浙大温州研究院的脑机智能融合中心不断优化信号解码算法，脑机协同控制无人集群的技术路径日渐清晰。

科研人员设想，在不远的将来，消防指挥官面对火场，只需专注思考任务目标，成群的无人机便会自主规划路径、穿越复杂地形，精准定位被困人员。同样，地质勘探员在帐篷内通过“意念”指挥数十架无人机对险峻峡谷进行立体测绘——无需人类飞手实时操控。

南湖脑机交叉研究院展厅内，参观者目睹无人机群在脑电波指挥下灵巧变换队形。浙江省残联党组书记吕林在此调研时指出，这项技术将让科技创新的成果更广泛、更公平地惠及广大残疾人。

当生物智能与机器智能深度融合，人类扩展自身能力的边界将再次被打破。

2026-02-03

298

分享到: 新浪微博 微信

分享到微信 ×

打开微信,使用扫一扫即可将网页分享至朋友圈。