無人機
簡介
無人機最早發明於第一次至第二次世界大戰期間，最初因軍用需求而應用於偵察敵情、轟炸的目的。直至近期才普遍發展為生活科技。
生活科技方面，無人機目前分成四種機型：拍翼、單旋翼、多旋翼、定翼。
拍翼機又稱振翼機，受鳥類和昆蟲的飛行方式啟發，專家們利用仿生學的概念，從鳥、蝴蝶、蜜蜂開始進行研究、實驗和觀察。但因涉及工程力學及空氣動力學上的複雜問題，目前許多研究仍在實驗階段。
單旋翼無人機以直升機為模型製作，起初運用在遙控直升機上，其飛行距離受限於目視範圍內，但近年已設計出可裝載於小型單旋翼型UAS(Unmanned Aircraft System)的飛控電腦，因此讓單旋翼型UAS具備了自主停懸、速率控制及導航飛行的功能。透過這些功能，操控人員只需在遠端螢幕進行操控，飛行距離也由目視範圍內延伸至目視範圍外。它另一項優點則是能在定點即時起降，具有直升機般的機動性。
多旋翼無人機是目前最為人所知的機型。它具有三項優勢，第一項為操作簡單，它的自駕儀控制器在設計上不像單旋翼的自駕儀控制器那樣困難，也不像定翼機那樣需要寬闊的場地進行起降，它只需要操作一個具有上、下、左、右、偏航方向的搖桿。第二項是其可靠性較佳，比起因機械連接部件較為複雜而在飛行過程產生磨損、使可靠性相對降低的定翼和單旋翼(直升機)，沒有活動部件的多旋翼機體，其發動僅取決於無刷馬達的可靠性。第三是在更換零件方面，多旋翼因結構簡單，所以零件容易更換。但是，多旋翼機不足的部分，就在於它的承載力低於定翼機。
定翼機其機體構造就如同大家最常見的戰鬥機和民航機那樣具有固定式的機翼，所以飛行方式也與前者不同。它主要的優點是承載力高、續航力佳，而缺點就是其起降作業需要長的跑道，故機動性不佳。
應用領域
無人機可用於生活各方面，代替使用者前往無法直接進入的地區以運送物品、擷取該地區的圖像及資料等等。像是多旋翼就主要是用於短距離的服務，如新聞採訪、商業攝影、查看公路周遭地形有無土石流的危險；定翼機則用在長距離的服務，如大氣天候研究、農藥／肥料噴灑、地質探勘研究、國土邊境巡防，而因其承載力佳，也可用於快遞服務或緊急災區物資的投遞。
舉個例子，跨國知名物流公司Maersk於去年3月8日成功利用無人機將陸上貨物送達位於海外250公尺的貨櫃船上，為無人機在物流鏈上提供一個新的定位。該實驗中使用的無人機，其軸距為1.5公尺、擁有4軸8槳旋臂和木製旋翼，預估最高載重為1.2公斤，並將重達681克的餅乾送到貨船的甲板上。該實驗目的是要降低貨船駁船靠岸的成本，依照統計，每艘貨船駁船年支出為9000美元，相當於30萬台幣。如果實驗成功，將可運輸小型貨件，像是郵件、藥物等。
台灣無人機的當前挑戰
台灣無人機目前面臨的挑戰，不論是政府、法規、消費者市場、航太人才、技術或安全隱私等問題，都需要解決。
近期最具代表的爭議是操作無人機可能導致個人隱私曝光，而當前台灣也在擬定相關的法案。但立法是否僅只參考歐美國家的版本，而非考量台灣在地的社會、產業狀況，這是目前需要去關注的部分。安全問題也是一大考量，台灣不像國外有頻繁性的恐怖攻擊事件，但如果有不法人士透過無人機來販毒、實施炸彈攻擊，是否有方法能反制這種情況發生？2016年4月20日，一架愛爾蘭航空班機從柏林飛往法國領空的路上，差點撞上一個飛行物體，機師研判可能是民用的無人飛機。無人機造成的飛安事件層出不窮，故需設立適當的法規。
而台灣目前無人機的消費市場主要是在商業部分，像是航拍記錄、新聞廣告攝影、休閒娛樂。
下一階段何時會朝向農業應用發展，則就需要業者去行銷這一系列的應用。
如何在市場上增加競爭力，技術和人才的培育絕對是不可或缺。國內目前航太系人才，畢業後大多轉至半導體產業服務，鮮少有人貢獻己力在無人機的產業上。如何吸引專業人才流向無人機產業，是需要去思考的部分。技術方面，現階段著重在維持產品品質的穩定度和技術改良，如自動偵測避開障礙物、能源續航力、機身載重力等問題。
未來發展
2017年2月11日，國外新創公司InnoCorp, LLC發表了一項未來將作為研究的目標「水下無人機」，其概念是讓無人機能自由地在空中和海洋進行穿梭，讓無人機不僅能在陸地上進行巡航作業，也能在水中進行探勘。如發明成功，將降低水下探勘作業所耗費的成本，也不再需要使用一般無人探查機。水下無人機與無人探查機之差別，在於水下無人機是用無線搖桿操作，因此不須擔心機器會被弄丟。而無人探查機在進行水下探勘作業時，岸上的操作者都需要在機器上連接長長的纜線，或在水面放上浮標，將纜線綁在浮標上來保障無人探查機的安全。相較之下，不論是成本或是作業效率都能改善。
另一項有趣的概念是由一位美國喬治亞州的大學生Haldewang發明的蜜蜂無人授粉機「PLAN BEE」。這項無人受粉機，最初的是啟發自近來蜜蜂消失的現象，若此現象加劇，那些不能靠風作為媒介的植物可能就會瀕臨絕種、甚至使環環相扣的生物鏈失衡。因此，透過「PLAN BEE」這項藉著發達現代科技所誕生的新生產工具來替代消失的蜜蜂進行授粉，或許就能緩解這項危機，其背後對於生態永續發展的想法，值得我們一起思考並創作。Haldewang也提出未來會往農業灌溉的方向去發明和改良。
（文：柏）
