无人机要进化成“飞行手”了！

一个能在空中自主飞行、伸手抓取物品、开门甚至在树枝上栖息的机器人，登上Nature Communications（《自然·通讯》）。

近日，浙江大学高飞研究员团队研发出一款手型仿生自主飞行机器人HI-ARM，首次将人手的灵巧抓取与无人机的敏捷飞行深度融合，实现了真正意义上的空中操作自由。从抓水瓶、捏纸巾，到开门、栖树、跨河送物，这台仅成人手掌大小的机器人展示出前所未有的空中操控潜力。

不是无人机+机械臂

而是“飞行手”本手

以往空中操作机器人，大多是在无人机下方挂载机械臂，结果往往是笨重、耗电、操作耦合严重，一抓东西整机就晃，精细活根本干不了。

研究团队这次走了条“基因级创新”的路子：直接模仿人手结构，将人手的灵巧抓取能力与飞行器的敏捷运动能力相融合，打造了HI-ARM。它就像一个“长了旋翼的手掌”，将飞行与抓取功能进行了深度整合。

它拥有“手掌”区域，具备“指尖”结构，并采用腱绳驱动机制（仿人手肌腱）驱动所有变形关节。整体仅手掌大小，重量轻，却具备5自由度变形能力，能适应不同形状物体。

更绝的是，它还是一台四旋翼飞行器，继承了无人机敏捷飞行的基因，能在飞行中随时变形抓取，实现边飞边操作。

有“手”还得有“脑”

自主框架让机器人自己思考

光有灵巧的“手”不够，HI-ARM还搭载了一套分层自主框架，包含任务规划、轨迹生成、状态估计与自适应控制。

它支持两种模式，全自主模式时机器人能根据任务类型，从动作库中自主组合动作序列，完成抓取，开门，栖息等任务；人机协作模式则可以根据操作者意图生成指令，实现远程遥操作。

为了解决飞行中抓取带来的模型扰动，比如重心变化，外力干扰等，团队研发了多级自适应控制器，能实时估计并补偿外力和外扭矩，让机器人在抓取，推门等互动任务中依然保持稳定。

目前HI-ARM仍需依赖外部定位系统，未来团队计划融合力反馈技术，实现抓握鸡蛋等脆弱物体；引入多模态基础模型，提升环境认知与任务理解能力；发展HI-ARM集群系统，实现多机协同搬运等复杂任务。

空中机器人正从被动观察走向主动操作，未来在物流配送，家庭服务，野外救援，远程协作等领域极具应用潜力。也许不久后，你会看到一双"飞行手"帮你开门，递水，送快递，而它，可能正静静栖息在你家的窗帘杆上。

（本文综合自 浙江大学校友总会）