受小叮当与梦幻启发的漂浮机器人重新构想家庭陪伴

打印派   2026-07-14 08:37:43

日本研究人员开发出一种安静的漂浮伴侣机器人,它像动画生物一样在空中滑行,而非在地面滚动或像无人机一样嗡嗡作响。

在东京庆应义塾大学团队的领导下,联合包括MIT媒体实验室在内的合作者,该团队设计了这款轻于空气的原型机,使其在人周围感觉亲切、安全且舒适。

受小叮当、宝可梦中的梦幻以及吉卜力工作室灰尘精灵等虚构角色的启发,这款软体机器人外形酷似一头在室内轻轻盘旋的微型漂浮鲸鱼。

研究人员相信,这一设计有望为家庭中更自然、更具情感互动性的人机交互铺平道路。

无声的漂浮机器人
研究人员推出了一个全面的设计框架,用于新一代软体漂浮机器人。这些机器人结合了氦气浮力、软体充气身体和仿生运动,为室内环境创造更安静、更安全、更自然的机器人伴侣。

与传统依赖旋转螺旋桨提供升力的无人机不同,软体漂浮机器人利用充满氦气的气囊保持在空中。浮力承担了其大部分重量,因此推进系统仅提供移动和转向功能,从而实现了更低的能耗、更长的悬停时间以及几乎无声的运行,没有了多旋翼无人机的旋翼噪音或强烈下洗气流。

该团队的原型机就像一头漂浮在空中的小型白鲸,使用柔软的扑翼而非裸露的螺旋桨在空中滑行。它平滑而有节奏的运动使其看起来更像一个生物而非机器。在演示中,这个漂浮伴侣执行了诸如叫醒用户、递送提醒、陪伴某人学习、与主人共舞以及提供有趣娱乐等日常任务。它并非旨在替代智能手机或智能音箱,而是作为一个友好的物理存在,自然地与人们共享室内空间。

活生生的空中伙伴
该机器人最大的优势之一在于其柔软的氦气填充身体。其轻量且柔顺的结构使得与人类、宠物和家具的意外接触远比传统无人机安全。这些机器人并非仅依赖碰撞规避,而是采用研究人员所称的“基于柔顺性的安全”,能够实现诸如轻推、触觉提醒甚至拥抱等轻柔互动。

浮力设计还使得机器人能够利用未被使用的三维室内空间。它们可以漂浮在家具上方,穿越楼梯,并定位在与人眼同高、头顶或靠近地面的位置,到达轮式机器人无法触及的区域,同时远比传统无人机更不引人注目。

原型机结合了氦气气囊、碳纤维增强扑翼、轻型微型舵机、微控制器和紧凑的锂电池。对称的翅膀扑动产生前进推力,而差动翅膀运动则提供转向,实现平滑、安静的室内飞行。

由于氦气每升仅提供约一克升力,有效载荷仍是一项关键的工程挑战。为最大化性能,研究人员建议使用超轻型无人机级电子设备,将繁重的计算卸载到外部系统,并最小化机载处理。

该框架还支持多种推进系统,包括扑翼、摆动鱼尾、水母式致动器、矢量推力和无桨超声波微风机。研究人员构想这些漂浮机器人未来能作为情感伴侣、环境助手和家务帮手,为日常人机交互开启一个新前沿。


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