加州理工学院（Caltech）的研究人员开发出了一款现实版“变形金刚”机器人，正在改变机器在空地之间切换的方式。这款名为“空中变形变体机器人”（ATMO）的设备，能够在不中断运行的情况下，从飞行无人机无缝变形为地面行驶车辆，并且仅需一个电机便可完成整个变形过程。
与传统的混合机器人需要着陆后才能重新配置不同，ATMO具备在空中变形的智能能力，使其能够顺畅地着陆并立即开始地面作业，毫无停顿。其更高的灵活性和鲁棒性，尤其适用于商业配送系统和机器人探索任务。ATMO通过四个推进器实现飞行，而保护推进器的外罩在地面模式下则变为机器人的轮子。整个变形过程依赖于一个电机驱动中央关节，将推进器抬升至飞行模式或降低至行驶模式。
研究团队在最近发表于《Communications Engineering》期刊的论文中详细介绍了这款机器人及其复杂的控制系统。论文第一作者、加州理工学院航空航天专业研究生Ioannis Mandralis表示：“我们设计并制造了一种受自然界启发的新型机器人系统，模仿动物如何利用自身身体实现多种运动方式。”例如，鸟类在飞行时会改变身体形态，以减速或避开障碍物。
工程难度极高。加州理工学院自主系统与技术中心（CAST）主任、航空与医学工程Hans W. Liepmann讲席教授Mory Gharib指出：“虽然我们看到鸟类降落后奔跑似乎很简单，但实际上，这个问题困扰航空航天行业已超过50年。”所有飞行器在接近地面时都会遇到复杂的气动力作用。以直升机为例，降落时推进器会向下推送大量气流。
为应对这些复杂的气动挑战，研究团队在加州理工的无人机实验室进行了大量实验，包括载荷传感器测试和烟流可视化，以分析变形过程中气流的变化。这些洞见被用于设计基于模型预测控制的智能控制系统，使机器人能够预测自身运动变化，并实时调整以保持稳定。团队希望，ATMO独特的灵活性、韧性和智能，将为新一代自主机器铺平道路，特别是在配送、搜救和行星探索等需要适应复杂环境的领域。