无人机都能买菜了，为什么还有这么多研讨组，执着地要让人形机器

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大数据文摘著作

作者：Mickey

说到能够飞的机器人，你肯定会最早想到钢铁侠斯塔克的那套无敌铠甲，能带着斯塔克随时飞天遁地，解救国际；又或许是脚底装了火箭发动机作为助推力的铁臂阿童木，能够在空中随意畅游。

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实践上，科幻电影和动画中的这些情节并不止是天马行空的梦想，在许多实践场景下都有着很重要的用处。无论是人形机器人仍是机器人外骨骼，这类飞翔机器人体系经过各类助推才能，能够将步行机器人变成飞翔机器人。常见的思路便是在手和脚上设备一些推动器，发动后就能像钢铁侠相同，轻松起飞。

意大利理工学院 (IIT) 的研讨人员正致力于经过开发一种体系来操控 iCub 人形机器人，该体系经过链接四个喷气发动机，能够将一个人形机器人助力飞升。

iCub是IIT为研讨认知而开发的开源机器人，身高104厘米，是现在国际最早进的机器人之一。iCub有53个电机，能够移动头部、手臂、手、腰和腿部，能够“看到”和“听到”，具有本体感觉和运动感觉，能够四肢匍匐、走路和坐起来操作物体，手具有支撑杂乱操作的才能，现在已被全球20多个试验室所选用。

这一研讨至今现已继续了4年，从2017年起，IIT就开端了这一名为 iCub的人形机器人的飞翔之路，而且研制了一套操控体系，后续将对操控体系进行测验，并对导航、空气动力等问题进行深入研讨，为iCub真实飞翔做准备。一起，研讨人员还期望将“人形”飞翔机器人用于人类“飞翔外骨骼”研制，代替真人完结部分试验作业，加速“飞翔外骨骼”研制脚步。

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iCub的升级版iRonCub的最新研讨成果宣布在IEEE 机器人与自动化快报月刊上。这篇论文提出了一个结构，用于估量未装备用于直接推力丈量的传感器的飞翔多体体系的推力强度。其所提出结构的要害成分是所谓的多体体系质心动量，与螺旋桨模型相结合。此外，还规划了一个试验设备来评价运用 iRonCub（一种喷气动力人形机器人）站立在地面上的估量算法的准确性。

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经过在其手脚上设备喷气发动机让iCub完结悬停和飞翔，但从底子上说，这仅仅另一种 多模态运动 。乍一听，能够飞翔的人形机器人好像不是刚需，究竟现在有许多关于 空中操作 的作业都能够运用 无人机 （有时是带有多自由度手臂的无人机）直接与周围的国际互动。

那么，为什么要如此吃力的“推起”一台人形机器人呢？

为什么要让机器人飞起来？

跟着机器人稳步将其操作从研讨试验室的受控环境扩展到实践国际修建基础设施中，从 A 点到 B 点，例如走楼梯，已成为一项严重应战。为了应对机器人的移动问题，机器人专家开发了许多解决方案，包含设备“飞翔器”使机器人能够直升飞机跳过妨碍物，或许，像波士顿动力公司那样，让机器人经过跑酷的后空翻完结跨过。或许像是意大利理工学院人工智能和机械智能试验室的负责人Daniele Pucci，他斗胆地将相似喷气背包的体系绑在人形机器人iRonCub的死后，期望让他一飞冲天。

最新展现的iRonCub机器人还穿戴防高温的裤子，以便能够更好的履行使命。

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Pucci 的团队信任，这种体系有朝一日能够成为自然灾祸的榜首呼应者。

在灾祸呼应方面，人形机器人比传统无人机具有优势，因为它们能够更轻松地操作一个现已为人类规划的国际。可是，当自然灾祸产生时，大部分以人为中心的基础设施可能会遭到损坏或以其他办法无法通行，这会抵消人形机器人的许多开端优势。可是经过将人形规划与飞翔才能相结合，Pucci 的团队能够运用这两种技能的最佳方面。

Pucci如此描绘空中人形机器人的重要性：

我信任优点许多。首要，有技能优势。空中人形机器人能够让空中操作更强壮、更节能。空中操作一般需求装备机械臂的四旋翼飞翔器，这些机器人无法经过与环境的触摸力来移动，而且它们在操作物体时经常在有风的环境中飞翔，需求准确的方位操控来完结操作使命。因而，飞翔类人机器人的额外手能够在机器人与环境之间树立一个触摸点，从而使机器人方位操控更简略、更稳健。

另一个优点是交际。空中人形机器人能够用作人类驱动飞翔外骨骼的试验台。喷气服发明者最近的成功故事展现了这些未来派驱动外骨骼的工程可行性。可是，咱们面前的旅程还很长，咱们能够运用飞翔的人形机器人来推动这一旅程，防止对人类进行许多的测验。

终究，还有科学上的优点：操控飞翔的人形机器人会导致许多理论和实践问题。例如，包含操作、触摸运动和飞翔的通用操控结构依然缺失，而且辅佐喷气等驱动在类人机器人触摸运动过程中的效果尚不清楚。例如，敞开辅佐驱动更便利的步行速度是多少？咱们怎么处理着陆影响以完结飞翔和步行之间的平稳过渡？这都能够经过相关研讨取得成果

广东工业大学研制飞翔机器人Jet-HR2，经过涵道风机完结安稳起飞

其实不止意大利，国内也早已敞开了人形飞翔机器人的研制作业。本年上半年，广东工业大学就研制了一款新式具有飞翔才能的仿人机器人，并开端完结了样机起飞试验。该机器人运用矢量推动操控的办法，初次完结了仿人机器人的可控起飞。

该仿人机器人被命名为Jet-HR2，自2019年开端研制，其主要意图是为了验证运用喷气推动体系提高足式机器人在杂乱地势环境中的运动才能的可能性。

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研制团队负责人黄之峰副教授介绍，在实践灾祸场景中，救援使命往往具有急切性，对机器人抵达使命履行点的时刻有十分高的要求。仿人机器人依托步行或爬楼梯等办法移动，会遭到环境妨碍等的限制，尤其是要抵达较高的使命履行点时。“咱们的项目展现了一种全新的可能性，运用喷气推动的办法进行飞翔或长距离跳动，能够使机器人快速抵达指定地址完结使命。”黄之峰说。

这款新式的仿人机器人（含电池）自重17kg，额外总推力抵达190牛。整台机器人包含了10个关节，由无刷直流电机和谐波减速器驱动。四个涵道风机作为机器人的推动器，分别设备在腰部及脚掌。经过操控机器人关节完结对设备在机器人脚掌上的涵道风机推力朝向进行动态调整，终究成功按捺了机器人起飞过程中因为质量散布误差等问题形成的爬升及自转运动，完结安稳起飞。

现在这款机器人还处于研制阶段，在飞翔操控，飞翔高度等方面还有许多前进空间。但跟着技能的老练，它能够运用喷气推动的办法进行飞翔或长距离跳动，使机器人快速抵达指定地址完结使命。因而，这款钢铁侠飞翔机器人将有更多的潜在使用方向。