空中具身操作：让蜘蛛侠们安全落地

空中具身操作：让蜘蛛侠们安全落地

这是最好的时代，许多从前不敢想的事情都正在变为现实。

这也是最坏的时代，每一个领域都在承受随时被颠覆的焦虑。

过去两年，具身智能大概是最能承载这种双重情绪的领域，全球资本和科技新贵都在押注人形机器人与具身操作赛道。

尽管人形、轮式、四足机器人形态各异，它们却有同一个约束——都受限于地面。

而真实世界是三维的。

大量危险、迫切需要机器替代的工作，恰恰不在地面。

具身智能的版图，可能缺了一大块。

空中具身操作的空白

过去二十年，小型无人机解决了一个核心问题：让机器的”眼睛”飞上天。

2025年，中国工业级无人机市场规模约776亿元，其中巡检类无人机突破百亿。

无人机巡检的典型场景是：飞到百米高的铁塔旁，拍下照片，识别问题，传回告警。

然后呢？

然后还是得人爬上去，亲手把问题解决掉。

发现问题，却无法解决问题。当前无人机停在了”最后一米“之前。

巡检只是高空作业的第一步。识别出一根缠绕在电线上的风筝线，和在空中把这根线剪断，感知与操作之间仍隔着一道巨大的技术鸿沟。

前者开启了百亿级低空市场，后者将有望解锁全球海量基础设施运维场景。

从特种到通用是大势所趋

其实，为了解决高空作业难题，行业早已有机器人化的尝试。

登高车搭载机械臂、攀爬式机器人、吸附式机器人……许多方案已在特定场景中落地。

但这些方案共享一个特征：特种。

每一种特种机器人，都是为单一场景量身定制的。换一个作业内容，往往就意味着重新设计、重新开发、重新验证。

场景越细分，设备种类越多，单台设备的利用率越低，综合成本反而越高。

真实世界的高空作业需求是碎片化、非标化、持续变化的。今天需要清除鸟巢，明天可能需要拧紧螺栓，后天可能要检测裂缝。

具身智能的核心价值，恰恰在于通用性。

近些年AI的爆炸式发展也正是通用性的突破。

也许不应为每个场景造一种机器人，而是让一种机器人适应多种场景。

通用性，是空中具身操作走向大规模部署的关键分水岭。

通用空中操作为什么难？

空中操作绝非把手臂用螺丝固定在无人机上那么简单。

空中操作机器人——也叫飞行机械臂，或者带臂无人机。

它由飞行平台和高自由度机械臂结合而成，既能大范围快速移动，又能小范围精细操作。

它在享受各自优势的同时，也继承了各自的劣势，面临”操作即扰动”的根本难题。

地面机械臂有稳固的基座，接触和施力都发生在确定的物理环境中，动力学模型相对可控。

空中操作完全不同。飞行平台本身就是一个悬浮且持续受到扰动的基座——下洗气流、阵风、机体振动，无处不在。机械臂每一次伸展、接触、顶压，都会产生反作用力，反过来影响飞行器姿态；飞行器姿态的变化，又进一步干扰机械臂的精度。

操作即扰动——这是悬浮基座与机械臂双向耦合的死结。

此外，作为全新品类的机器人，空中操作机器人需要对结构、软件、算法进行一体化设计，技术壁垒极高。

这也是为什么它曾长期被困在实验室里，难以跨越工程化落地的鸿沟。

僵局正在被打破

2025年9月，来自西湖大学人工智能系的一项成果发表于《Nature》——这是中国多旋翼无人机领域研究成果首次登上该期刊。其研发的空中近距离“叠飞”空中操作机器人系统，能在13.18米/秒（6级强风）的气流干扰下，实现亚厘米级空中对接与工具交换，为空中多机协作完成长序列复杂空中操作任务，打开了一扇门。同年12月，央视新闻频道《新闻直播间》以10分钟专题报道了这项成果。