问题——长期以来，飞行机器人多承担空中观察、巡检与测绘等任务，核心优势于机动性与视角覆盖。但当任务从“看得见”升级为“拿得住、放得准”，行业普遍面临难题：飞行平台一旦外挂机械臂，重量与体积迅速上升，续航与灵活性下降；若将末端执行器做轻做简，又难以适应不同形状与材质的物体，且飞行与操作相互耦合，容易诱发姿态扰动，影响安全与稳定。如何兼顾轻盈机动与精细操作，成为制约空中机器人从“感知”走向“交互”的关键瓶颈。 原因——从工程角度看，这个瓶颈来自尺寸、重量、功耗与控制复杂度的多重约束。传统方案通常以“飞行平台+外部机械臂”模块化叠加实现功能扩展，但机械臂带来的惯量变化、重心偏移和气动干扰，会放大姿态控制难度；同时，抓取过程涉及接触力、摩擦与形变的不确定性，需要更高频的反馈与更快的响应，若控制链路与结构设计不能同步优化，系统就会在“飞稳”与“抓稳”之间反复妥协。自然界中鸟类能在飞行与抓取之间自如切换，提示空中操作或需在结构与控制层面实现更深度的一体化。 影响——据浙江大学控制科学与工程学院介绍，高飞团队受人手结构启发，提出手形飞行操作机器人HI-ARM（Hand-like compact Aerial Robot for Manipulation），并于2026年1月30日在线发表于《自然·通讯》。论文第一作者为浙江大学博士研究生吴钰泽，通讯作者为长聘副教授高飞。该机器人摒弃笨重外挂思路，将抓取机构与飞行本体进行仿生集成：采用开放式抓取轮廓增强包裹式接触，配置多自由度手指结构并融合伸缩与扭转机制，通过单电机肌腱驱动实现多模态抓取。在整机约556克的轻量化条件下，可完成从“握持水瓶”等较大物体到“轻拈纸巾”等轻柔物体的操作。更重要的是，团队构建面向空中交互的低延迟控制框架，通过飞行轨迹规划与形变控制的解耦设计，提高飞行过程中的实时操作能力，使机器人在复杂环境中进行抓取时具备更强的稳定性与可预测性。业内认为，这类能力将推动空中机器人角色从“空中传感器”向“空中执行端”延伸，为需要快速抵达、跨越障碍、进入狭小空间的任务提供工具基础。 对策——从产业与应用落地角度看，空中操作机器人要真正进入救援、巡检与服务场景，仍需围绕“可靠、安全、可用”形成系统性工程路径：一是继续压缩重量与体积，并在结构强度、续航与负载能力间建立更稳定的工程平衡，以适应室内狭小空间或野外复杂地形；二是提升对未知物体的适配能力，强化对材质差异、外形变化与接触不确定性的鲁棒性，降低对场景先验的依赖；三是完善安全机制与可解释交互，使机器人在与人共处环境中的意图更易被理解、动作更可预测，并通过干扰估计、补偿与监测提升系统安全边界；四是推动标准化测试与应用评估，围绕抓取成功率、扰动下的稳定性、低照度与风场等典型工况建立可对比指标，为规模化应用提供依据。 前景——随着智能制造、应急管理和城市运行维护需求增长，能够“到得快、抓得住、操作稳”的空中机器人具备现实价值。在灾害救援场景中，飞行操作能力有望用于递送应急物资、搬移轻小障碍物、开启阀门或辅助架设探测设备；在工业与能源领域，可面向狭窄空间的巡检与简易操作；在家庭与公共服务领域，则可探索非接触式递送、辅助取放等任务。浙江大学上表示，下一步团队将探索多机协同作业，结合其空中集群研究上的积累，推动编队协同搬运与分布式感知等复杂任务，并关注提升仿真到现实的迁移效果，更增强真实环境下的稳定性与任务泛化能力。可以预期，随着结构一体化设计、低延迟控制与学习算法等方向共同推进，“会飞的手”或将成为空地一体化机器人体系中的重要组成。
从"会飞的眼睛"到"会飞的手"，此转变标志着飞行机器人从被动观测向主动交互的重要跨越。HI-ARM的成功研发表明，仿生设计与工程创新的结合能够突破看似不可调和的技术矛盾。当飞行机器人具备了灵巧的操作能力，人机协作的边界将被重新定义，这些"空中之手"有望在家庭服务、工业制造、灾难救援等领域起到越来越重要作用，为人类社会的智能化发展注入新的动力。