无人机从机器人身后背包中起飞，未来武器新形态

抖音推荐 2025年10月17日 01:17 16 admin

信息来源：https://techxplore.com/news/2025-10-robot-backpack-drone-flies-tackle.html

一个革命性的机器人系统正在改写自动化救援和应急响应的未来。加州理工学院自主系统与技术中心联合阿拉伯联合酋长国技术创新研究所开发的X1系统，成功实现了人形机器人与变形无人机的无缝集成，这种前所未有的多模态组合为复杂环境下的自主操作开辟了全新可能。该系统能够根据地形和任务需求在步行、飞行和地面驾驶三种运动模式间自由切换，展现出传统单一功能机器人无法比拟的环境适应能力。

X1系统的核心理念在于突破传统机器人设计的局限性。现有机器人技术虽然在各自领域表现出色，但往往受制于单一的运动模式。步行机器人在复杂地形中移动缓慢，飞行机器人续航时间有限，地面机器人则无法跨越垂直障碍。加州理工学院自主系统与技术中心主任、机械与土木工程教授亚伦·艾姆斯指出："机器人现在可以飞行、驾驶和行走，在某些情况下这些都很棒。但关键问题是，我们如何将这些不同的运动方式整合到一个系统中，从而获得所有这些优势，同时减轻各自存在的缺陷？"

这一创新系统的技术实现建立在精密的工程协调基础上。研究团队对市售的Unitree G1人形机器人进行了深度改造，使其能够像背包一样携带加州理工学院自主研发的M4多模态机器人。M4机器人具备飞行和地面驾驶双重能力，当需要部署时，人形机器人会在腰部前倾，为M4提供安全的发射平台。整个发射、转换和协调过程都通过先进的自主控制算法实现，无需人工干预。

实战演练验证系统可靠性

图片来源：加州理工学院

为验证X1系统的实际应用潜力，研究团队在加州理工学院校园内进行了全面的实战模拟演练。演练场景设定为校园内发生紧急事件，需要自主机器人系统快速响应并到达事故现场。整个任务从盖茨-托马斯实验室开始，人形机器人携带M4机器人穿越谢尔曼·费尔柴尔德图书馆，到达室外的安全高地进行无人机部署。

演练过程充分展示了系统的智能决策能力。M4机器人首先以无人机模式发射，随后着陆并自动转换为地面驾驶模式，利用轮式移动的高效性向目标地点前进。当遭遇海龟池这一无法绕过的水体障碍时，系统自主判断并再次切换至飞行模式，迅速越过障碍继续前进，最终到达加州理工学院大厅附近的模拟"紧急现场"与其他救援单元汇合。

这次演练不仅验证了系统的技术可行性，更重要的是证明了多模态机器人在复杂环境中的决策优势。传统单一功能机器人在面对类似场景时往往需要人工重新规划路径或更换设备，而X1系统能够实时评估环境条件并自主选择最优的运动模式，大幅提升了任务执行效率。

国际协作推动技术边界

X1系统的成功开发得益于国际多机构的深度协作。加州理工学院航空与医学工程教授、自主系统与技术中心创始主任莫里·加里卜强调："挑战在于如何让不同的机器人协同工作，使它们成为一个提供多种功能的系统。通过这次合作，我们找到了解决这个问题的完美匹配。"

各参与机构在项目中发挥了独特的专业优势。加里卜团队负责M4机器人的核心设计，专注于飞行和驾驶机器人技术以及先进控制系统的开发。艾姆斯实验室贡献了在运动控制方面的专业知识，开发了确保人形机器人安全操作的关键算法。阿联酋技术创新研究所则提供了在城市环境中机器人系统自主性和传感技术方面的丰富经验。东北大学阿利雷扎·拉梅扎尼团队在变形机器人设计领域的专业技能为项目提供了重要支撑。

技术创新研究所主任克劳迪奥·托尔托里奇详细介绍了该机构的技术贡献："我们安装了不同类型的传感器——激光雷达、摄像头、测距仪——我们将所有这些数据融合起来，让机器人了解自己的位置，使机器人知道它在哪里，以便从一个点到达另一个点。因此，我们为机器人带来了自主移动的能力。"

2025年7月，当技术创新研究所工程师访问加州理工学院时，合作伙伴共同构建了M4的新版本，该版本集成了技术创新研究所开发的Saluki安全飞行控制器和机载计算技术。这种深度的技术融合不仅提升了系统性能，也为未来的协作研究奠定了坚实基础。

东北大学副教授拉梅扎尼对这种国际协作模式给予高度评价："整体合作氛围很棒。我们有不同的研究人员，他们拥有不同的技能组合，研究真正具有挑战性的机器人问题，从感知和传感器数据融合到运动建模和控制，再到硬件设计。"

突破传统运动控制理念

X1系统在技术层面的另一个重要突破在于摆脱了传统机器人运动控制对人类动作数据的依赖。目前大多数人形机器人都需要从捕获的人类运动数据中学习特定动作，如行走或踢腿，然后将这些动作扩展应用到机器人系统中。虽然在理想条件下这种方法能够实现动作的精确复制，但在面对复杂多变的现实环境时往往表现不佳。

艾姆斯团队开发的创新方法基于物理学原理构建数学模型，能够更广泛地描述机器人的物理特性和运动能力。当这些模型与机器学习技术结合时，为机器人注入了更通用的环境适应能力。"机器人按照物理要求学习行走，"艾姆斯解释道，"所以X1可以行走，它可以在不同类型的地形上行走，它可以上下楼梯，重要的是，它可以背着像M4这样的负载行走。"

这种基于物理原理的控制方法使得X1系统能够处理各种预期之外的情况。无论是不平整的地面、意外的障碍物，还是载荷的动态变化，系统都能够实时调整控制策略，确保任务的顺利完成。这种能力对于应急救援等关键应用场景尤为重要，因为这些环境往往充满不确定性和突发状况。

项目团队的未来发展计划包括为整个系统配备更先进的传感器、基于模型的算法和机器学习驱动的自主能力，使系统能够实时导航并适应周围环境的动态变化。这些改进将进一步提升系统在复杂现实环境中的表现，推动多模态机器人技术向实际应用迈进。

安全性和可靠性始终是团队关注的核心问题。托尔托里奇表示："我相信我们正处于人们开始接受这些机器人的阶段。为了让我们周围都有机器人，我们需要这些机器人是可靠的。"艾姆斯进一步强调："我们正在考虑安全关键控制，确保我们可以信任我们的系统，确保它们是安全的。"

X1系统的成功开发标志着机器人技术发展的重要里程碑，它不仅展示了多模态机器人系统的巨大潜力，也为未来的应急响应、搜索救援、基础设施检查等关键应用领域提供了新的技术路径。随着技术的不断完善和应用场景的扩展，这类智能机器人系统有望在保障人类安全、提升工作效率等方面发挥越来越重要的作用。

10月黄金疯了！买黄金还是黄金股？普通人入手前，先看懂这一点

天台山旅游攻略二日游（天台山旅游攻略二日游浙江）

发表评论

无人机从机器人身后背包中起飞，未来武器新形态

10月黄金疯了！买黄金还是黄金股？普通人入手前，先看懂这一点

天台山旅游攻略二日游（天台山旅游攻略二日游浙江）

热门文章

最新文章