在机器人技术领域取得的一项重大突破中,加州理工学院(Caltech)的工程师们打造出了一款现实版的“变形金刚”机器人,具备在空中智能变形的能力。
这款新型机器人被命名为ATMO(空中变形机器人),代表了混合移动系统的一次重大飞跃。此前的机器人虽然能够兼具飞行和行驶功能,但通常需要先着陆才能变形,且在复杂地形上常常面临挑战。ATMO则通过在接触地面前完成形态切换,实现了空地作业的无缝衔接。
“我们设计并制造了一种受自然界启发的新型机器人系统——就像动物能够灵活利用身体实现多种运动方式一样,”该研究的第一作者Ioannis Mandralis解释道。相关成果已于2025年5月28日发表在《通讯工程》期刊上。
ATMO的创新设计采用四个推进器进行飞行,其防护罩在地面模式下巧妙地变为轮子。整个变形过程仅依赖一台电机驱动中央关节,使ATMO在飞行与行驶模式间切换。真正令人惊叹的是其复杂的控制算法,能够持续预测机器人行为,并在变形过程中实时调整,确保稳定性。
为开发这一控制系统,研究人员在加州理工学院的无人机实验室进行了大量测试,包括负载传感实验和烟流可视化,以深入理解变形过程中复杂的空气动力学。最终形成的模型预测控制系统,使ATMO能够应对变形时,尤其是接近地面时最不可预测的气流扰动。
该技术的应用前景极为广阔。这类机器人的高灵活性和强大适应性,使其在商业快递系统中极具潜力,尤其适用于地形复杂的区域。在搜救行动中,ATMO类机器人可先从空中快速侦查灾区,随后无缝切换至地面形态深入狭小空间。对于人类难以进入或危险的环境探索,这项技术同样具有不可替代的价值。