无人机加了条腿，跳出了一个新硬件品类

本文转载自 Hardwire，欢迎关注，共同看见硬件行业新风向

越来越多的具身技术正先一步外溢到消费电子领域，包括这款会跳的机器人。

作者｜Li Yuan

编辑｜郑玄

会飞的无人机，我们见过。

会跳舞的人形机器人，我们也见过。

但你见过，行走方式纯粹靠跳的机器人吗？

近期极客公园了解到，眺月科技正在做这样一款硬件——长得像无人机加了条腿。为了让世界认识跳跃机，他们年底将发布第一款遥控产品，瞄准的是穿越机发烧友和科技潮玩爱好者。

不管是机器狗还是人形机器人，腿脚再灵活，通常也迈不过比自己还高的坎。这台机器不一样，原型机能跳到 2 米高，是自身高度的好几倍，人形、四足机器人过不去的障碍，它一跃而过，实在跨不过的沟壑，甚至可以直接飞过去，扛着它直接去野外玩也没问题。

这款硬件被定义成了一个新品类，他们给它起了个自己的名字，跳跃机，英文 hopcopter。

在它之前，已经有机器人能连续跳了——2016 年伯克利做的 Salto 就是个例子，但结构复杂，没法量产。

眺月科技的 CEO 王方正是个 99 年的年轻人，博士在香港城市大学就读。

在读博士期间，同实验室的师兄解决了这个问题：把整台会跳的机器抽象成一根弹簧——弹簧绕支点旋转、压缩、伸展，正是人和动物奔跑时落地、蹬地、再腾空的那一瞬间。结构因此能简化到只剩一根弹簧腿，加一个产生推力的四旋翼。全地形，长续航，两个核心优势跟着就来了。

论文发表时，王方正判断，这可能是一个机器人新品类的机会，「而且等我博士毕业，这个机会不一定还在了」——没等博士毕业，他就拉上师兄和导师，把公司做了起来。

眺月科技已完成数百万元种子轮融资，第一代产品定在年末发布，先上海外众筹，卖给穿越机发烧友和科技潮玩爱好者。

它像是这一代硬件路径的一个缩影：出自顶刊论文的具身技术，首发走的却是消费硬件的路——先找到一千个「死忠粉」，再谈别的。越来越多的具身技术正先一步外溢到消费电子——场景等不起的时候，先让技术有人玩、有人买单。

而消费端并不是终点。等运动控制、传感器和自主能力继续成熟，眺月科技仍然想验证，跳跃能否成为继足式、无人机之后，另一条成立的具身智能路径。

以下是极客公园与眺月科技 CEO 王方正的对话，经编辑整理。

Hardwire 希望和在智能硬件领域里的每一个创新者建立起真实的连接。无论你对这个行业是有兴趣、有观察，还是有亲身的从业经验，都欢迎来找我们聊聊。

识别下方图片二维码，添加 GeekPark GO 微信，发送关键词【Hardwire】，小助手邀你加入 Hardwire 交流群~

01

别人教机器人走路，

他把机器人抽象成一根弹簧

问：奠定眺月科技基础的那篇论文，最关键的突破是什么？

答：最大的创新点，是我们把跳跃机的运动抽象成了一根弹簧，并且实现了连续的可控跳跃。这是之前完全没有的思路。

现在的足式机器人是另一套思路：把机器人造得像人、像狗，再在仿真里大量地学、大量地练，把动作练出来。

问题是，它并没有一套公式能推算自己该怎么动、怎么控制，全靠仿真。一般环境没问题，可一旦换到复杂环境，比如海边的礁石，就没法稳定了，因为现实比仿真复杂得多。

我们抓的是奔跑的本质：落地又弹起、连续地跳，那一瞬间就像一根弹簧绕着一个点在转，我们管它叫弹簧倒立摆。

这篇论文其实不只是一个模型。除了把运动抽象成弹簧，它还含一整套怎么感知姿态、怎么实现控制的算法，毕竟这是个从 0 到 1 的东西。

针对这个特性做出来的机器人，结构非常简单，就是一根弹簧加一个能产生推力的四旋翼。因为它就是一根弹簧，不管环境多复杂，怎么弹、怎么维持平衡、怎么加减速，我们都能用公式算出来。这就是全地形。

问：抽象成弹簧，凭什么就能全地形？换个地面它不用重新学吗？

答：不用。

跳跃机与地面接触时，只有一个点接触，而不是一个较大的面接触，这种点接触使得跳跃机无论在何种地形上着陆，其动力学特性完全保持一致且可以预测。

只要机器人不发生打滑，它在任何凹凸不平或倾斜的表面上跳跃的动力学表现都是一样的，软的地面给的力小，硬的地面给的力大，只要我们获得了力的反馈，就可以使用同一套控制逻辑，让机器人在多种不同的地形上稳定可靠跳跃。

问：跳跃机跳的时候，究竟发生了什么？

答：它以自由落体的抛物线下落，弹性腿把重力势能转成弹性势能、再转成动能，让自己被动弹起来。

这个过程一定有能量损耗，所以上升时我们会轻微开一下旋翼补能。不管跳 20 厘米还是 2 米，运动方式和控制算法都一样。

现在的原型机最高能跳两米。两米也不是极限，只是第一代出于安全和控制精度做的限制。

我们还有能连续跳到 3.6 米高的样机：在腿部加了电机，空中把腿收起来储能、落地时弹得更高。

问：如果只靠跳跃、不切成无人机模式往前飞，它一步能跳多远？

答：单步距离取决于跳跃高度。原型机最高能跳 2 米，以 45°角弹起的话，单步最远能跳 3 米。

一般情况下高频小步稳定行进时，平均一步大约 0.7 米，速度差不多是普通人的跑步速度。

问：在你们之前，公认跳得最好的是加州伯克利那台机器人 Salto，它和你们的区别是什么？

答：它 2016 年就出来了，也能连续跳，是个很好的科研成果。但它结构比较复杂，不是能量产的东西，我觉得这是它没能商业化的原因之一。

跳跃机器人本质上要解决两个问题：落地时损失的能量怎么补，空中怎么调整姿态维持稳定。

Salto 是用两套机构分别解决，我们巧妙的地方，是用四旋翼同时解决了这两个问题。

而且旋翼对我们其实不是不可替代的。我们的核心是这套把机器人当弹簧来解算的算法，空中用什么调姿态可以换：惯性轮、离子推进器都行。

比如在月球，那里没有空气、旋翼用不了，我们把旋翼换成不依赖空气的方案，这套算法照样能让它稳定地跳，我们其实已经可以做到了。

问：无人机加一条腿，这个形态并不难想出来，实际做出来的难点在哪？

答：卡在姿态上。无人机靠里面的 IMU（惯性传感器）感知重力来判断姿态。可它做完全自由落体的时候是失重的，感知不到重力，也就不知道自己是什么姿态。

我们的办法是，用它落地那一下的速度和姿态，反推空中那条抛物线；抛物线受重力影响，所以我们仍能知道重力方向，进而算出当前姿态和理想姿态差多少，再用旋翼去调。该方法同时也可以帮我们估计出速度与位置。

这使得仅靠一个 IMU，我们的跳跃机就能做到稳定的跳跃控制。这是传统无人机做不到的：无人机悬停、定位必须靠视觉、GPS、或其他定位机制。

02

机器人不需要长得像人

问：人形机器人现在也能做到一定程度的跳跃和避障，区别在哪？

答：现在的人形和四足机器人虽然也能通过攀爬等动作跨越障碍物，但很大程度上，这仍然受到机器人体型的限制，例如，四足或人形通常无法攀爬远超自身高度的障碍物。而我们的机器人可以轻松将跳跃高度增加到两米甚至更高，数倍于自身高度，因此可轻松越过这些人形与四足无法越过的障碍物。

遇到沟壑或者无法跨越的障碍时，跳跃机也可以飞过障碍物。

问：那要真让它去跑个马拉松、越野赛，它能连续跑下来吗？

答：长距离是可以的。我们在校园里做过长距离奔徙，跳跃机的速度和移动距离可以超过目前市面上绝大多数的足式机器人。

最大的限制其实就是电池续航。发热、结构疲劳、脚垫磨损、控制稳定性这些，都能靠工程手段优化；电池我们做了快拆设计，理论上能换电池就能一直跑，就像机器人马拉松上的那样。

我们做过长时间测试：一台自重 220 克的样机，搭载 1.5 千克重的电池，能连续跳超过 1.5 小时。

再跟无人机比，跳跃模式的续航大约是飞行模式的 4 倍。加上它载重更好、能带更大的电池，放弃飞行能力时跳跃机的续航时间能做到同尺寸无人机的 10 倍以上。

问：大家对人形那么痴迷，很大程度是因为人形有搭双臂、能干活的基础。你们这个形态，未来能干活吗？

答：能。说白了，轮式也好、足式也好、我们这种跳跃也好，比的都是下半身，就是怎么移动。

上半身你搭什么都行，你能搭机械手，我也能搭。我们负责去到任何地方，跳过去、停下来，在那儿作业。

所以，何必非要把一个机器人做得像人呢？、

问：你们的优势是全地形和长续航，这对应着哪些未来场景？

答：我提几个场景：灾后救援、复杂地形巡检、外星球探索，这是我们反复论证过、确实有优势的。

救援需要贴地运动、又能持续作业。无人机飞十分钟、二十分钟，过去拍张照就得回来；我们把腿加上之后，续航能放大一个数量级。

有些巡检场景其实比生活环境更复杂，有挡板、有高低错落的设备。机械狗要么过不去、要么够不到桌上的东西，需要一个能更高维度移动、又不会被卡住的东西。

至于外星球，火星上最高的山比地球上的还高，以前没办法去探索那些地方——而这种低重力的崎岖环境恰恰是我们的跳跃机所擅长的。

问：现在的版本能自主移动吗？

答：现在主要还是遥控操作。自主移动是接下来的方向：融合更多传感器，逐步做到 AI 控制。

这件事我们不担心，只要「小脑」做好了，剩下的就是把「大脑」和「眼睛」加上去。

加上大脑之后，它首先要能看到障碍物、处理突发情况，比如有人突然靠近；再一个是判断前面这块地能不能踩、能不能跳上去，自己规划出从这个点到那个点的路线。

打个比方：无人机刚出来时，玩穿越机要靠一个很厉害的飞手；后来人们让无人机自己就能飞得像高手在操控。我们也会往这条路走。

问：那个「完全智能化」的终点，你想象成什么样子？

答：大概率是一个类似「户外搭子」的东西。我们最大的优势是地形适应性，它能去到任何人能去到的地方，很适合做一个陪在身边的机器人助手。

但本质上我们还是一家技术领先的科技公司。随着 to C 往前走，也会去看 to B 的机会。

03

先找到一千个「死忠粉」

问：接下来怎么思考产品的第一代？

答：我们认为，要把这么一个新形态的东西迭代出来，我们应该从发烧友和极客入手。

我们首先会做一个最小可行性产品（MVP）——遥控跳跃机，目的是让世界认识跳跃机，并且聚集一批最核心的用户，让人们去看到它，去想象未来他能干什么。同时我们团队也积累量产的经验。

问：第一代具体是个什么东西，卖给谁，多少钱？

答：它大概 40 厘米高，约 300g，长得比我手里这台碳纤维原型机更帅。

之所以是这个尺寸，不是技术上做不了别的——任何尺寸的四旋翼加弹性腿都能用我们这套方法控制。是 40 厘米，纯粹是因为现在市面上能买到的无人机标准配件就是这个大小，电池这些都是现成的。工程上这就是个 MVP，不用为了尺寸额外花力气。

第一代可能会先上海外众筹。目标用户我管他们叫「like something new」的人:一类是穿越机发烧友，喜欢这种全新的遥控感受；另一类是科技潮玩爱好者、KOL，这东西很吸引人，他们可以拿去做二次传播。

问：第二代、第三代怎么规划？

答：第一代先把身体打磨好，第二代做成可二次开发的版本，面向高校实验室、更专业的极客和潜在的 toB 客户。让更多的开发者进来，实现技术共创。

很多人见到它会冒出很多想法：能加什么传感器、能不能用 AI 控制，他们可以自己在上面做。这样会形成一个社区生态，大家分享改装方案，帮我们把潜在场景探出来，也缩短我们自己的研发时间。

技术上我们也在持续往前推：融合更多传感器、逐步实现自主移动，形态上也会有新突破，能适应更多地形。

再往后，才谈得上一个完全智能化的版本，大概可以想象为是一个「户外搭子」。

问：目前的融资情况如何？

答：眺月科技已经完成数百万元种子轮融资，由英诺基金独家投资，目前正在进行新一轮融资，并准备在年末发布产品。

问：跳跃机的核心原理，论文已经发出来了，大家都可以照着做，你们的壁垒还剩多少？

答：首先是先发优势。一个技术从我们实现到把论文发出来，中间会隔一到两年，我们还积累了很多没有公开的核心技术。我们始终走在最前面，科研也从没停过，融资里大概四成会继续用于研发。

再一个，我们也在进行全方位的专利布局，就算大厂之后想要做一样的事情，也很难 100%复刻。除了论文里写的，我们还经过上万次实验，积累的经验是别人学不走的。

同时，未来我们还会有品牌壁垒、生态壁垒和数据壁垒。

问：听说你们的抖音很热闹？

答：有两拨人一直在吵。一拨人问：这东西到底有什么用。另一拨人说：当年老祖宗把水烧开、顶开壶盖时，也没想到蒸汽机后来有那么大的用。我们站后面这个观点。

一个机械效率和运动性能都超过现有机器人的新形态出现，伴随的是无限可能。我现在能想到的那几个场景其实挺狭隘的，它真正带来的，可能是些我都想不到的场景，那才代表这个技术的未来。

就像投资人，有的更关心你第一代能卖多少台、现金流多少，我们觉得他们有些「舍本逐末」了。就像 SpaceX，你要实现的是人类的太空梦想，老拘泥于今年盈利多少、明年亏多少，不谈未来就没意思了。

问：十年之后，你希望「跳跃机」是个什么位置？

答：「跳跃机」这个名字、包括 hopcopter 这个英文，都是我们自己命名的。十年之后，我希望它已经进入大众视野，身边有人在玩，也有场景在用，它是一个能和足式、无人机并列的机器人新物种。

我们公司的使命是「让探索没有限制」：以前的机器人有很多去不到的地方，那里也有很多我们想探索的东西。

这个赛道未来肯定不止我们一家，但我想做的，是像苹果之于智能手机、大疆之于无人机那样，成为这个新赛道的开创者和引领者。

*头图来源：眺月科技

本文为 Hardwire 原创文章，转载请联系极客君微信 geekparkGO

极客一问

你愿意带上这样一台跳跃机出门玩吗？