人形机器人成精了！走钢丝玩滑板，还会飞上天，登Sicence子刊封面智东西（公众号：zhidxcom）编译

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编译|健恩
编辑|高歌
智东西10月8日消息，美国加州理工学院的研究人员开发出了一种双足机器人，结合了双足行走与飞行两种运动姿态，使其具有异常的灵活性，能够进行复杂的运动，如滑滑板、走钢丝等。

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▲LEO沿系在树间的绳索行走
这个机器人设计灵感来自于鸟类在行走与飞行之间产生的各种行为，研究人员将其命名为LEONARDO（“legsonboarddrone”无人机上的腿，简称LEO）。 LEO能够通过多关节腿和基于螺旋桨的推进器，实现对自身平衡的精细控制。
研究人员在研究论文中称，得益于它的混合运动能力， LEO能够执行人类和传统机器人难以执行的各类任务。高空作业将是LEO最合适的应用之一，如高压线路的检修、高空桥梁喷涂油漆等。
这项研究于本周三发表在Science子刊ScienceRobotics上，并登上了该期刊本月的封面。论文题目为《Abipedalwalkingrobotthatcanfly,slackline,andskateboard（一种双足行走机器人，可以飞行、走钢丝和滑板）》。

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论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abf8136
一、改变传统运动方式，让机器人能跑也能飞
现有的机器人大多都可以在地面或空中进行运动，却几乎没有同时拥有这两种运动方式的机器人。此外，现有的机器人也很少具有执行复杂任务的能力。
地面机器人具有腿式、轮式、爬行式等多种形式，其中双足机器人因具有人类的外观，能够像人类一样行走、奔跑、跳跃等而备受关注。但是地面机器人的移动很容易受到崎岖地形的限制，同时其应用范围也限于地面附近，很难从事高空工作。
飞行机器人能够无视各类崎岖地形，从事遥感、交付、搜救、巡检等空中工作。但是其自身的缺点也十分明显，比如能耗大、飞行时间短、荷载量有限等。此外，空中机器人在空中工作时因需要首先照顾自身的稳定性，因此其与物体进行物理交互时与地面机器人相比要更加困难。
研究人员将这两种机器人的优势相结合，让LEO能够结合步行与飞行两种运动模式进行混合运动，通过切换不同的运动方式来适应各类崎岖地形。

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▲LEO走到台阶前并飞下台阶
二、身高75厘米仅有5斤重，肩扛4个螺旋桨
LEO的重量为2.58公斤，行走时的整体高度为75厘米。它主要由躯干、螺旋桨推进系统和两条带尖脚跟的腿三部分组成。
为了使其足够轻量化， LEO的腿部结构采用碳纤维管和3D打印碳纤维增强尼龙关节来支撑滚珠轴承。它的两条腿是对称的，每条腿都有3个伺服电机，一个位于骨盆处，另外两个位于髋部的前后，三个伺服电机共同控制腿部的运动。
LEO的肩部安装有4个对称放置的螺旋桨，用来稳定和控制行走和飞行动作。

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▲LEO的电子和机械部件
LEO可以通过其机载计算机和传感器套件完全自主运行，根据需要穿越的障碍物类型，它可以选择使用步行或飞行，或根据需要将两者混合使用。
在行走过程中， LEO的螺旋桨确保其能够在行走时保持直立，腿部致动器通过改变腿的位置以向前移动机器人的重心，从而实现行走。在飞行中， LEO能够单独使用螺旋桨，像无人机一样飞行。