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2018/12/10黃逸平

台灣大學電資學院特聘教授林清富突破太陽能四軸無人機關鍵技術，創下最長飛行時間

2017年12月時才飛30幾分鐘，最主要原因是，當增加電量時，重量就會增加，重量增加同時耗電就會增加，這就是無人機電池遇到的最大挑戰。等到它達到一個階段後，飛行時間不僅沒有增加，還會減少。如果只用電池支持無人機的話，通常僅能飛行20幾分鐘。因此必須再將太陽能比例拉大，當然最直接是把太陽能面積變大，但重量也會增加，有個最好的黃金比例，我們有定量的數學模型可以估算，這對實際製作極有幫助。

另一方面，無人機要能在空中飛行，其姿態，如俯仰角度，左右傾斜角度等，必須一直變動以維持動態平衡，但這會造成電的需求一直改變，對於太陽能電池而言，若是電性變動劇烈，會衍生其他問題，這在短時間內難以發現，一旦時間拉長，就會直接燒掉相關電子零件，這是如新加坡大學等地用太陽能僅飛行幾分鐘時無法發現的狀況，我們能飛數小時，也是因為解決了此劇烈變動的問題，這部分的研發深度與進展，應該是領先全世界。

太陽能無人機未來可能的應用場景為何？若要從事商業應有哪些瓶頸尚需克服呢？

答：太陽能無人機的應用有幾個面向，安全性、方便性和時間，太陽能與電池比燃料安全許多。方便性來說，旋翼比固定翼好，但旋翼機使用電池則無法飛久。利用太陽能能夠兼顧安全性、方便性和長時間等。我們預估太陽能無人機在農作物監測的應用很合適，如生長狀況、植物病蟲害、熟成狀況檢視等等。載貨方面，因為需要能負重，技術上必須克服重量問題，目前承重範圍預計在4磅以內應該可以做到。

業餘玩家變專家

問：請問開發太陽能無人機最大的挑戰是什麼？

答：目前最大的瓶頸就是募資，我有信心相關技術問題都可以克服，目前還在找人投資。我們可飛3個多小時，其實還有改善的空間，未來目標是將時間拉長，達6~7小時，可以符合日出而作，日落而息的自然作息。

另一方面，直覺上看，風是無人機的敵人，但我們可以將阻力化成助力。例如老鷹是利用上升氣流盤旋，我們的太陽能板就是我們的翅膀，有翅膀就飛得高、飛得遠，可以進一步設計成可調整的，用微處理器控制。

問：想請教老師之所以投入太陽能無人機研究的緣起？如今創下紀錄心理最有感的是？

答：我原來只是無人機業餘玩家，因為電池很容易沒電，每次周末去玩都得帶一大把電池，後來想想我自己做太陽能研究相當久了，為何不能拿來解決此問題？於是開始估算其可行性。而更早緣起是幾年前，有次在校園，理完頭髮經過大草坪，有人在玩無人機，在旁邊看了一陣子後，竟然對方借我玩，我玩了一下，發現沒想像中困難，我小時候沒有像別人一樣玩遙控飛機或遙控車，這次卻因此激發了玩遙控飛機的興趣，於是也去買一台一模一樣的無人機。

我本來就是很愛東改西改的人，壞掉了就去買零件修理，也漸漸加入一些無人機社群。結果是「毒癮」愈來愈兇，本來買幾十塊，後來愈玩愈大，買幾百塊的東西，再來到幾千元的數量級，後來有了計畫支持，更是以萬元為單位的花費，我想現在應該是無人機玩家裡面花最多錢的人。

玩無人機會上癮，為什麼呢？其實玩無人機要很專心的，因為你會沉浸在裡面，沒時間去想煩惱事。像有人說面試學生的過程很辛苦，因為學生都講得大同小異，所以我建議他們利用中間休息時間玩玩無人機，可以讓你忘記很多事情，在聽第二個學生回答時，就不會記起第一個學生講過什麼，相當於把大腦重設。(黃逸平／專訪，賴至巧／整理)