当前,具身智能领域正经历着前所未有的变革,地面机器人赛道竞争激烈,而空中具身操作却悄然成为新的突破口。传统认知中,具身智能多聚焦于地面场景,人形、轮式、四足机器人各展所长,但它们都受限于二维地面空间。然而,真实世界是三维的,大量危险且迫切需要机器替代的工作,如高空作业,正等待技术革新来填补空白。
过去二十年,小型无人机技术飞速发展,成功让机器的“眼睛”飞上天空。以中国工业级无人机市场为例,2025年规模已达约776亿元,其中巡检类无人机更是突破百亿大关。这些无人机能够飞到百米高空,拍摄照片、识别问题并传回警报,但在解决问题上却力不从心。巡检只是高空作业的第一步,识别问题后,仍需人工爬上去处理,无人机因此停在了“最后一米”之前。感知与操作之间的技术鸿沟,成为制约高空作业自动化的关键因素。
面对高空作业难题,行业并非没有尝试机器人化解决方案。登高车搭载机械臂、攀爬式机器人、吸附式机器人等特种机器人应运而生,并在特定场景中落地应用。然而,这些方案往往针对单一场景设计,缺乏通用性。一旦作业内容发生变化,就需要重新设计、开发和验证,导致设备种类繁多、利用率低下、综合成本高昂。真实世界的高空作业需求复杂多变,今天需要清除鸟巢,明天可能需要拧紧螺栓,后天又要检测裂缝,这种碎片化、非标化、持续变化的需求,对机器人的通用性提出了极高要求。
具身智能的核心价值在于通用性,这正是高空作业机器人突破困境的关键。近年来,AI技术的爆炸式发展正是通用性突破的体现。或许,我们不应为每个场景定制一种机器人,而是让一种机器人适应多种场景。通用性,成为空中具身操作走向大规模部署的分水岭。
然而,实现通用空中操作并非易事。空中操作机器人,又称飞行机械臂或带臂无人机,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。但这一结合也带来了“操作即扰动”的根本难题。地面机械臂有稳固基座,动力学模型相对可控;而空中操作机器人则悬浮且持续受到扰动,机械臂的每一次伸展、接触、顶压都会产生反作用力,影响飞行器姿态,进而干扰机械臂精度。这种悬浮基座与机械臂的双向耦合,成为制约空中操作机器人发展的技术瓶颈。
尽管如此,技术突破的曙光已经显现。2025年9月,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,能在强风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任务打开了大门。同年12月,央视新闻频道以专题报道形式关注了这一成果。随后,该团队孵化成立西湖风形科技,将实验室成果推向产品化。2026年,第一代M500空中操作机器人问世并实现小批量交付,标志着空中操作机器人从实验室走向真实场景。
在技术路径上,西湖风形科技构建了基于“一体三脑”的通用空中操作机器人系统。同一套飞行平台,通过更换标准化末端工具,即可完成接触式抓取、剪切、清洁等多种作业,实现“一机多用”。该平台还提供面向工业和科研场景的深度定制化开发接口,满足不同用户需求。据悉,该企业与其合作伙伴还将构建全球首个空中操作机器人线下体验中心,进一步推动技术普及和应用。
空中具身操作之所以能率先突围,得益于庞大且刚性的存量运维市场缺口。以中国为例,发电量占全球超30%,高压线路近100万公里,风电装机容量全球第一。这些基础设施正进入“大维护时代”,设备老化、线路损耗等问题日益突出,运维需求持续累积且无法回避。与此同时,传统“派人上去”的模式正面临双重挤压:故障停机成本高昂,而高空、高温、严寒等恶劣环境导致人力断档,年轻人不愿入行,熟练工加速流失。空中操作机器人的出现,为解决这一难题提供了新思路。
空中操作机器人直面的场景具有较高的“收敛度”。不同于人形机器人在长尾场景中的艰难探索,空中操作机器人聚焦于“高空抵达+精确操作”的标准化痛点。清除异物、部件安装、缺陷检测等高频且单一的刚需场景,让产品更容易实现高可靠性验证,从而快速跑通商业闭环。在竞争格局上,当地面具身智能赛道陷入红海竞争时,空中操作赛道却缺乏具备全栈自研与交付能力的玩家。这种“真空状态”为先发者提供了建立技术壁垒的绝佳机会。西湖风形科技凭借全球首个准量产空中操作机器人,率先完成了技术跨越和场景验证,正在成为这一全新品类的定义者。
空中操作机器人的出现,不仅为低空经济打开了新的纵深,更让低空从“信息网”、“交通网”升级为“作业网”。飞行器不再只是空中传感器或运输载体,而是真正的基础设施维护者和执行者。当空中操作机器人能够代替人类攀爬上百米高的铁塔、悬停在强风中完成精密作业时,具身智能的意义将超越技术本身,为高空作业人员带来安全保障,让他们通过监控这些机器人实现新的价值。











