无人机加了条腿，跳出一个新硬件品类极客公园
越来越多的具身技术正先一步外溢到消费电子领域，包括这款会跳的机器人。
会飞的无人机，我们见过。
会跳舞的人形机器人，我们也见过。
但你见过，行走方式纯粹靠跳的机器人吗？
近期极客公园了解到，眺月科技正在做这样一款硬件——长得像无人机加了条腿。为了让世界认识跳跃机，他们年底将发布第一款遥控产品，瞄准的是穿越机发烧友和科技潮玩爱好者。
不管是机器狗还是人形机器人，腿脚再灵活，通常也迈不过比自己还高的坎。这台机器不一样，原型机能跳到 2米高，是自身高度的好几倍，人形、四足机器人过不去的障碍，它一跃而过，实在跨不过的沟壑，甚至可以直接飞过去，扛着它直接去野外玩也没问题。
这款硬件被定义成了一个新品类，他们给它起了个自己的名字，跳跃机，英文 hopcopter。
在它之前，已经有机器人能连续跳了——2016 年伯克利做的 Salto 就是个例子，但结构复杂，没法量产。
眺月科技的 CEO 王方正是个 99 年的年轻人，博士在香港城市大学就读。
在读博士期间，同实验室的师兄解决了这个问题：把整台会跳的机器抽象成一根弹簧——弹簧绕支点旋转、压缩、伸展，正是人和动物奔跑时落地、蹬地、再腾空的那一瞬间。结构因此能简化到只剩一根弹簧腿，加一个产生推力的四旋翼。全地形，长续航，两个核心优势跟着就来了。
论文发表时，王方正判断，这可能是一个机器人新品类的机会，「而且等我博士毕业，这个机会不一定还在了」——没等博士毕业，他就拉上师兄和导师，把公司做了起来。
眺月科技已完成数百万元种子轮融资，第一代产品定在年末发布，先上海外众筹，卖给穿越机发烧友和科技潮玩爱好者。
它像是这一代硬件路径的一个缩影：出自顶刊论文的具身技术，首发走的却是消费硬件的路——先找到一千个「死忠粉」，再谈别的。越来越多的具身技术正先一步外溢到消费电子——场景等不起的时候，先让技术有人玩、有人买单。
而消费端并不是终点。等运动控制、传感器和自主能力继续成熟，眺月科技仍然想验证，跳跃能否成为继足式、无人机之后，另一条成立的具身智能路径。
以下是极客公园与眺月科技 CEO 王方正的对话，经编辑整理。
别人教机器人走路，他把机器人抽象成一根弹簧
问：奠定眺月科技基础的那篇论文，最关键的突破是什么？
答：最大的创新点，是我们把跳跃机的运动抽象成了一根弹簧，并且实现了连续的可控跳跃。这是之前完全没有的思路。
现在的足式机器人是另一套思路：把机器人造得像人、像狗，再在仿真里大量地学、大量地练，把动作练出来。
问题是，它并没有一套公式能推算自己该怎么动、怎么控制，全靠仿真。一般环境没问题，可一旦换到复杂环境，比如海边的礁石，就没法稳定了，因为现实比仿真复杂得多。
我们抓的是奔跑的本质：落地又弹起、连续地跳，那一瞬间就像一根弹簧绕着一个点在转，我们管它叫弹簧倒立摆。
这篇论文其实不只是一个模型。除了把运动抽象成弹簧，它还含一整套怎么感知姿态、怎么实现控制的算法，毕竟这是个从 0 到 1的东西。
针对这个特性做出来的机器人，结构非常简单，就是一根弹簧加一个能产生推力的四旋翼。因为它就是一根弹簧，不管环境多复杂，怎么弹、怎么维持平衡、怎么加减速，我们都能用公式算出来。这就是全地形。
问：抽象成弹簧，凭什么就能全地形？换个地面它不用重新学吗？
跳跃机与地面接触时，只有一个点接触，而不是一个较大的面接触，这种点接触使得跳跃机无论在何种地形上着陆，其动力学特性完全保持一致且可以预测。
只要机器人不发生打滑，它在任何凹凸不平或倾斜的表面上跳跃的动力学表现都是一样的，软的地面给的力小，硬的地面给的力大，只要我们获得了力的反馈，就可以使用同一套控制逻辑，让机器人在多种不同的地形上稳定可靠跳跃。
问：跳跃机跳的时候，究竟发生了什么？
答：它以自由落体的抛物线下落，弹性腿把重力势能转成弹性势能、再转成动能，让自己被动弹起来。
这个过程一定有能量损耗，所以上升时我们会轻微开一下旋翼补能。不管跳 20 厘米还是 2 米，运动方式和控制算法都一样。
现在的原型机最高能跳两米。两米也不是极限，只是第一代出于安全和控制精度做的限制。
我们还有能连续跳到 3.6 米高的样机：在腿部加了电机，空中把腿收起来储能、落地时弹得更高。
问：如果只靠跳跃、不切换成无人机模式往前飞，它一步能跳多远？
答：单步距离取决于跳跃高度。原型机最高能跳 2 米，以 45°角弹起的话，单步最远能跳 3米。
一般情况下高频小步稳定行进时，平均一步大约 0.7 米，速度差不多是普通人的跑步速度。
问：在你们之前，公认跳得最好的是加州伯克利那台机器人Salto，它和你们的区别是什么？
答：它 2016年就出来了，也能连续跳，是个很好的科研成果。但它结构比较复杂，不是能量产的东西，我觉得这是它没能商业化的原因之一。
跳跃机器人本质上要解决两个问题：落地时损失的能量怎么补，空中怎么调整姿态维持稳定。
Salto 是用两套机构分别解决，我们巧妙的地方，是用四旋翼同时解决了这两个问题。
而且旋翼对我们其实不是不可替代的。我们的核心是这套把机器人当弹簧来解算的算法，空中用什么调姿态可以换：惯性轮、离子推进器都行。
比如在月球，那里没有空气、旋翼用不了，我们把旋翼换成不依赖空气的方案，这套算法照样能让它稳定地跳，我们其实已经可以做到了。
问：无人机加一条腿，这个形态并不难想出来，实际做出来的难点在哪？
答：卡在姿态上。无人机靠里面的IMU（惯性传感器）感知重力来判断姿态。可它做完全自由落体的时候是失重的，感知不到重力，也就不知道自己是什么姿态。
我们的办法是，用它落地那一下的速度和姿态，反推空中那条抛物线；抛物线受重力影响，所以我们仍能知道重力方向，进而算出当前姿态和理想姿态差多少，再用旋翼去调。该方法同时也可以帮我们估计出速度与位置。
这使得仅靠一个IMU，我们的跳跃机就能做到稳定的跳跃控制。这是传统无人机做不到的：无人机悬停、定位必须靠视觉、GPS、或其他定位机制。
机器人不需要长得像人
问：人形机器人现在也能做到一定程度的跳跃和避障，区别在哪？
答：现在的人形和四足机器人虽然也能通过攀爬等动作跨越障碍物，但很大程度上，这仍然受到机器人体型的限制，例如，四足或人形通常无法攀爬远超自身高度的障碍物。而我们的机器人可以轻松将跳跃高度增加到两米甚至更高，数倍于自身高度，因此可轻松越过这些人形与四足无法越过的障碍物。
遇到沟壑或者无法跨越的障碍时，跳跃机也可以飞过障碍物。
问：那要真让它去跑个马拉松、越野赛，它能连续跑下来吗？
答：长距离是可以的。我们在校园里做过长距离奔徙，跳跃机的速度和移动距离可以超过目前市面上绝大多数的足式机器人。
最大的限制其实就是电池续航。发热、结构疲劳、脚垫磨损、控制稳定性这些，都能靠工程手段优化；电池我们做了快拆设计，理论上能换电池就能一直跑，就像机器人马拉松上的那样。
我们做过长时间测试：一台自重 220 克的样机，搭载 1.5 千克重的电池，能连续跳超过 1.5 小时。
再跟无人机比，跳跃模式的续航大约是飞行模式的 4倍。加上它载重更好、能带更大的电池，放弃飞行能力时跳跃机的续航时间能做到同尺寸无人机的 10 倍以上。
问：大家对人形那么痴迷，很大程度是因为人形有大双臂、能干活的基础。你们这个形态，未来能干活吗？
答：能。说白了，轮式也好、足式也好、我们这种跳跃也好，比的都是下半身，就是怎么移动。
上半身你搭什么都行，你能搭机械手，我也能搭。我们负责去到任何地方，跳过去、停下来，在那儿作业。
所以，何必非要把一个机器人做得像人呢？
问：你们的优势是全地形和长续航，这对应着哪些未来场景？
答：我提几个场景：灾后救援、复杂地形巡检、外星球探索，这是我们反复论证过、确实有优势的。
救援需要贴地运动、又能持续作业。无人机飞十分钟、二十分钟，过去拍张照就得回来；我们把腿加上之后，续航能放大一个数量级。
有些巡检场景其实比生活环境更复杂，有挡板、有高低错落的设备。机械狗要么过不去、要么够不到桌上的东西，需要一个能更高维度移动、又不会被卡住的东西。
至于外星球，火星上最高的山比地球上的还高，以前没办法去探索那些地方——而这种低重力的崎岖环境恰恰是我们的跳跃机所擅长的。
问：现在的版本能自主移动吗？
