現實版“鋼鐵俠”！義大利打造飛行仿生機器人，自帶聽覺和觸覺

若問起可以飛的機器人，你或許會最先想到鋼鐵俠斯塔克的那套無敵盔甲，能帶著斯塔克隨時飛天遁地，拯救世界；又或者是腳底裝了火箭發動機作為助推力的鐵臂阿童木，能夠在空中隨意暢遊。

實際上，科幻電影和動畫中的這些情節並不止是天馬行空的幻想，在很多實際場景下都有著很重要的用途。無論是人形機器人還是機器人外骨骼，這類飛行機器人系統透過各類助推能力，可以將步行機器人變成飛行機器人。常見的思路就是在手和腳上安裝一些推進器，啟動後就能像鋼鐵俠一樣，輕鬆起飛。

雖然人類離征服天空還很遙遠，但是現實一款仿生機器人卻率先做到了，簡直就是鋼鐵俠走進現實！

聽起來感覺不可思議，但魔幻現實真的要落地了！

義大利理工學院 (IIT) 的研究人員正致力於透過開發一種系統來控制 iCub 人形機器人，該系統透過連結四個噴氣發動機，能夠將一個人形機器人助力飛昇。

iCub是IIT為研究認知而開發的開源機器人，身高104釐米，是目前世界最先進的機器人之一。iCub有53個電機，可以移動頭部、手臂、手、腰和腿部，可以“看到”和“聽到”，具有本體感覺和運動感覺，能夠四肢爬行、走路和坐起來操縱物體，手具有支援複雜操作的能力，目前已被全球20多個實驗室所採用。

這一研究至今已經持續了4年，從2017年起，IIT就開始了這一名為 iCub的人形機器人的飛行之路，並且研發了一套控制系統，後續將對控制系統進行測試，並對導航、空氣動力等問題進行深入研究，為iCub真正飛行做準備。同時，研究人員還希望將“人形”飛行機器人用於人類“飛行外骨骼”研發，替代真人完成部分實驗工作，加快“飛行外骨骼”研發步伐。

iCub的升級版iRonCub的最新研究成果發表在IEEE 機器人與自動化快報月刊上。這篇論文提出了一個框架，用於估計未配備用於直接推力測量的感測器的飛行多體系統的推力強度。其所提出框架的關鍵成分是所謂的多體系統質心動量，與螺旋槳模型相結合。此外，還設計了一個實驗裝置來評估使用 iRonCub（一種噴氣動力人形機器人）站立在地面上的估計算法的準確性。

透過在其手腳上安裝噴氣發動機讓iCub實現懸停和飛行，但從根本上說，這只是另一種多模態運動。乍一聽，可以飛行的人形機器人似乎不是剛需，畢竟現在有大量關於空中操縱的工作都可以使用無人機（有時是帶有多自由度手臂的無人機）直接與周圍的世界互動。

iRonCub的身高104為釐米，既能坐立，又能利用四肢爬行，它的手可以靈活操縱其它物體，並且其頭部和眼睛完全鉸接，而且兼具視覺，聽覺和觸覺能力，可以“看到”和“聽到”。

Pucci 的團隊相信，這種系統有朝一日可以成為自然災害的第一響應者。在災難響應方面，人形機器人比傳統無人機具有優勢，因為它們可以更輕鬆地操縱一個已經為人類設計的世界。然而，當自然災害發生時，大部分以人為中心的基礎設施可能會遭到破壞或以其他方式無法通行，這會抵消人形機器人的許多最初優勢。但是透過將人形設計與飛行能力相結合，Pucci 的團隊可以利用這兩種技術的最佳方面。