从“会飞的眼”到“会飞的手”，浙大团队顶刊发表飞行机器人研究成果

当传统飞行机器人仍在“能否抓稳”与“能否飞稳”间艰难平衡时，浙江大学高飞团队设计研发的飞行机器人HI-ARM已实现飞行与操作的有机统一。这种仿生集成设计不仅突破了尺寸与功能的权衡困境，更让空中机器人从"会飞的眼睛"进化为"会飞的手"，为灾难救援、家庭服务、野外作业等场景开辟了全新可能。

测验过程。来源：浙江大学控制科学与工程学院公众号

2月3日，澎湃新闻从浙江大学控制科学与工程学院了解到，上述研究成果于2026年1月30日在线发表于国际顶级期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。论文第一作者为浙江大学控制科学与工程学院博士研究生吴钰泽，通讯作者为控制学院长聘副教授高飞。

浙江大学控制科学与工程学院在其公众号文章中介绍，鸟类既凭借翅膀翱翔天际，又用利爪精准捕猎、栖息枝头，这种飞行与交互的完美融合令人神往。然而现有飞行机器人却陷入两难：加装机械臂虽能抓取，却因体积庞大、重量超标而丧失灵活性；简化末端执行器虽轻巧，却难以应对多变物体，更易因控制耦合导致飞行失稳。如何让飞行器既轻盈敏捷，又能像人手般灵巧操作，成为横亘在空中机器人领域的一道难题。

受人类手掌启发，高飞团队设计了全球首款手形飞行操作机器人HI-ARM（Hand-like compact Aerial Robot for Manipulation）。它摒弃传统“飞行平台+外挂机械臂”的笨重架构，将抓取功能深度融入飞行本体：采用C形开放式抓取轮廓模拟手掌包裹感，5自由度手指结构融合伸缩与扭转机制，配合单电机肌腱驱动，仅用556克重量（相当于一瓶矿泉水）实现了从手掌紧握水瓶到指尖轻拈纸巾的多模态抓取。

更关键的是，他们构建了毫秒级飞行轨迹规划与微秒级形变控制的解耦框架，使机器人能在飞行中实时变形抓取，如同人类抬手即握的本能反应——无需复杂计算，却能应对混沌环境中的突发交互。

当飞行机器人突破“观测者”的角色局限，真正成为可主动交互的智能体，人机协作的边界将被重新定义。HI-ARM以仿生集成与高效自主为核心，不仅解决了飞行操作机器人的轻量化与多功能矛盾，更铺就了一条通往飞行具身智能的新路径——未来，这些“会飞的手”将有潜力穿梭于家庭、工厂与荒野。

据介绍，这项研究的意义在于，它突破了传统飞行操作平台在尺寸、重量与功能间的根本矛盾——556克的轻量化设计使机器人能深入家庭、工厂等空间受限场景，而多模态自适应抓取能力则显著提升了其在未知环境中的任务泛化性。可预测的飞行轨迹与平滑的形变控制使机器人行为更加透明可靠，这对人机共存环境至关重要：人们能够直观理解机器人的操作意图，从而建立信任感；同时，低延迟的干扰估计与补偿机制也为系统安全监控提供了坚实基础，使机器人能无缝融入日常服务、工业巡检乃至灾难救援等多元场景。

公众号文章中介绍，未来他们将探索多机协同作业——基于团队前期在空中集群方面的积累，构建HI-ARM机器人编队，实现协同搬运、分布式感知等复杂任务。随着端到端视觉强化学习技术的发展，期待这些改进能逐步缩小仿真与现实的差距，最终让飞行机器人真正成为人类生活中可靠、智能的“空中之手”。

澎湃新闻记者 王选辉