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“幫我把零食拿過來”“遞一下紙巾”……未來某一天,當(dāng)你窩在客廳沙發(fā)上追劇,懶得起來拿東西時(shí),或許只要?jiǎng)觿?dòng)嘴,一架搭載機(jī)械臂的飛行機(jī)器人就能應(yīng)聲而來,把你需要的物品送到手中。
同樣是具身智能,這個(gè)場景下主角不再是人形的機(jī)器人,而是能在未知環(huán)境中自主飛行,還能聽懂你的意圖,獨(dú)立完成復(fù)雜長程任務(wù)的智能飛行器。
“再比如在農(nóng)田,你只需要對(duì)它說‘早上8點(diǎn)撒A藥,下午3點(diǎn)撒B藥’,把藥桶放在指定位置,它就能按時(shí)自動(dòng)完成作業(yè)。生活中你想拍照時(shí),也可以直接對(duì)它說‘我想拍適合發(fā)朋友圈的爆款視頻’,它就會(huì)自動(dòng)尋找最佳角度,秀出專業(yè)的運(yùn)鏡手法。”
這是90后浙大長聘副教授、微分智飛創(chuàng)始兼CE0人高飛對(duì)不遠(yuǎn)將來的設(shè)想。他正帶領(lǐng)著一支以90后、00后為主的年輕團(tuán)隊(duì),專注于飛行機(jī)器人的研發(fā),不少技術(shù)已在電力、礦業(yè)、林業(yè)等工業(yè)場景中落地,終極目標(biāo)清晰而堅(jiān)定:讓飛行機(jī)器人成為真正的“會(huì)飛的智能體(Agent)”。
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給飛行機(jī)器人裝上“三腦”
在杭州余杭區(qū)中國人工智能小鎮(zhèn),微分智飛的展廳里,一張安全網(wǎng)圍出了一片測試場地。里頭模擬著叢林環(huán)境與各類障礙物,兩名年輕工程師正全神貫注地注視著自主穿梭的空中機(jī)器人。
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這些巴掌大小的設(shè)備,搭載著先進(jìn)的計(jì)算芯片和視覺系統(tǒng),無需遙控、不依賴GPS信號(hào),甚至不需要提前錄入地圖,就能在復(fù)雜環(huán)境中完成全程自主飛行。
此刻正在進(jìn)行的是交付前的試飛。類似的測試每天都在這里上演,頻次從數(shù)十次到成百上千次不等。除了室內(nèi)場地,團(tuán)隊(duì)還會(huì)將設(shè)備帶到長樂林場等戶外環(huán)境進(jìn)行實(shí)測。
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“它們本質(zhì)上是擁有自主決策能力的智能體。”高飛拿著超大杯美式走了進(jìn)來,這杯咖啡將幫他維持這一天的高精力狀態(tài)。
飛行機(jī)器人和傳統(tǒng)無人機(jī)到底有什么區(qū)別?
簡單來說,“飛行機(jī)器人的核心是具備‘三腦’”。大腦負(fù)責(zé)環(huán)境理解、任務(wù)推理與決策,小腦負(fù)責(zé)本體精準(zhǔn)、敏捷、安全的飛行控制,而群腦負(fù)責(zé)多機(jī)之間的協(xié)同配合。
這與人工操作或者僅能按預(yù)設(shè)路徑運(yùn)行的傳統(tǒng)無人機(jī)有著本質(zhì)區(qū)別。飛行機(jī)器人能夠理解環(huán)境語義、做出自主判斷,甚至與人進(jìn)行自然交互。任務(wù)執(zhí)行中的所有決策源自它們的“腦子”,多個(gè)飛行機(jī)器人還能組團(tuán)協(xié)同干活。
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這種智能在工業(yè)場景中已顯現(xiàn)價(jià)值。在云南的銅礦、山東的金礦、廣西的桉樹林場、東北的電力場站等復(fù)雜環(huán)境,微分智飛的飛行機(jī)器人正逐步替代人工執(zhí)行危險(xiǎn)任務(wù)。
比如在森林里,飛行機(jī)器人能自動(dòng)精準(zhǔn)測量每棵樹的粗細(xì)和高低,有效替代了傳統(tǒng)人工爬山涉水、效率低下的作業(yè)方式。
“礦業(yè)是典型的具有挑戰(zhàn)性的場景。”高飛舉例,“地下沒有任何信號(hào),礦井剛爆破出來,人根本不敢下去。我們的無人機(jī)能在這種環(huán)境里自主探索、繪制地圖、評(píng)估安全性。”
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想開戰(zhàn)斗機(jī)的小鎮(zhèn)青年
人如其名,高飛的飛行夢,始于安徽蚌埠那片童年的天空。
“小時(shí)候住在一所航空學(xué)校旁,是訓(xùn)練飛行員的地方。”日復(fù)一日,飛機(jī)的起降成了他童年最熟悉的風(fēng)景線,也在他心中埋下了渴望飛行的種子,“想開戰(zhàn)斗機(jī)”。
這個(gè)夢想如此具體,以至于家里墻上常年掛著一張視力表。不過可惜的是,他后來還是戴上了眼鏡,飛行員的夢想就此擱淺。
高考后,他以數(shù)學(xué)接近滿分的優(yōu)異成績進(jìn)入浙江大學(xué)。在有著深厚機(jī)器人研發(fā)傳統(tǒng)的控制科學(xué)與工程學(xué)院,他選擇了自動(dòng)化專業(yè),開始接觸到機(jī)器人相關(guān)知識(shí)。
大三那年,高飛從以基礎(chǔ)課為主的紫金港校區(qū)搬到玉泉校區(qū),這也成為他科研之路的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。“可以天天泡在實(shí)驗(yàn)室,和研究生們一起做研究。”在那里,他發(fā)現(xiàn)了比學(xué)習(xí)既定知識(shí)更迷人的領(lǐng)域,“找到一個(gè)課題,然后自由探索解決方法,不拘泥于某條固定路徑。”
他說自己“特別享受這個(gè)過程”,自然而然地將這份熱愛外化為雷打不動(dòng)的自律:每天早上6點(diǎn)半準(zhǔn)時(shí)起床,在斜坡草坪上的涼亭里朗讀英語;接下來的時(shí)間,有課上課,沒課就扎根實(shí)驗(yàn)室直到深夜。幾條固定的路線,日復(fù)一日,“從來沒覺得苦,就是‘專注’。”他笑著說,“我是小鎮(zhèn)青年,沒有捷徑。”
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“只要把高飛的名字掛上去再投,肯定能中”
對(duì)科研的熱愛,推動(dòng)高飛走向更深處。本科畢業(yè)后,他選擇直博香港科技大學(xué),所在的機(jī)器人研究所,由機(jī)器人與自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)<摇ⅰ按蠼谈浮崩顫上鎰?chuàng)立。而他追隨的導(dǎo)師,研究方向恰好是無人機(jī)和機(jī)器人。
就這樣,命運(yùn)以另一種方式,成全了他兒時(shí)的飛行夢。
其間,高飛聚焦于攻克單機(jī)自主飛行的核心難題。入學(xué)沒多久,導(dǎo)師就給他定了一個(gè)目標(biāo):研制一架能夠從實(shí)驗(yàn)室一鍵起飛,自主飛抵校園門口地標(biāo)“火鳥”日晷雕塑的無人機(jī),全程無人干預(yù)。什么時(shí)候完成,什么時(shí)候就能畢業(yè)。
那還是大模型和具身智能尚未興起的年代。要實(shí)現(xiàn)真正的自主飛行,高飛依賴的是一整套精密而復(fù)雜的工程體系:多傳感器融合、精確的系統(tǒng)建模、低功耗的嵌入式算法……
他至今仍清晰地記得發(fā)表第一篇論文時(shí)的情景。一個(gè)靈光乍現(xiàn)的算法思路,原本預(yù)計(jì)需要一周驗(yàn)證,他熬了個(gè)通宵就完成初步驗(yàn)證。這是一種為無人機(jī)導(dǎo)航設(shè)計(jì)的空間表征算法,“就是把環(huán)境‘翻譯’成無人機(jī)能理解的語言。”
憑著潛心鉆研,高飛在博士期間以第一作者或通訊作者身份,在頂級(jí)期刊和會(huì)議上發(fā)表了14篇論文,且投稿都被接收,無一拒稿。這一成績,使他在實(shí)驗(yàn)室里成了一個(gè)“傳說”,甚至衍生出一則趣談:如有哪位同門論文被拒,只要“把高飛的名字掛上去再投,肯定能中”。
“當(dāng)然,我們嚴(yán)格遵守學(xué)術(shù)規(guī)范,沒參與的不會(huì)隨便掛名。”回想起這段往事,高飛又笑了。
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在安吉竹林靈巧穿梭的
集群飛行機(jī)器人
2019年博士畢業(yè),高飛手握多個(gè)機(jī)會(huì),最終選擇回到母校浙大任教。“家里三代人除了工程師父親,其他基本都是老師。”他享受科研與教學(xué)的純粹。
隨后兩年,高飛帶著團(tuán)隊(duì)扎進(jìn)了集群協(xié)同的研究。其中的核心挑戰(zhàn)在于:每個(gè)飛行機(jī)器人既要具備高度自主的智能,又要在協(xié)同作業(yè)時(shí)實(shí)現(xiàn)高效溝通與精準(zhǔn)分工。
2022年,一群只有手掌大小的飛行機(jī)器人在安吉竹林中靈巧穿梭的視頻引發(fā)關(guān)注。這背后,是一整套面向未知復(fù)雜環(huán)境的智能導(dǎo)航與快速避障核心技術(shù)。這項(xiàng)成果于當(dāng)年5月登上機(jī)器人領(lǐng)域權(quán)威期刊《科學(xué)· 機(jī)器人》(Science Robotics)封面。

教師生涯穩(wěn)步推進(jìn),高飛成為浙大控制科學(xué)與工程學(xué)院長聘副教授、博士生導(dǎo)師,獲評(píng)國家優(yōu)青、愛思唯爾數(shù)據(jù)庫全球前2%頂尖科學(xué)家……事業(yè)順利發(fā)展之際,他卻在去年做出了一個(gè)讓不少人意外的決定:創(chuàng)業(yè)。
“我需要做一些更有挑戰(zhàn)性的事。”高飛坦言。
更深層的原因是對(duì)技術(shù)落地的執(zhí)著——新技術(shù)發(fā)展有三個(gè)階段:科學(xué)、技術(shù)、應(yīng)用,作為學(xué)者,他已完成前兩個(gè)階段。
2024年7月,微分智飛成立,“微分意味著可以被優(yōu)化,代表著我們追求不斷進(jìn)步。”
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創(chuàng)業(yè)初始團(tuán)隊(duì)都是志同道合的老朋友:COO劉志洋是本科同學(xué),擁有豐富創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn),其他成員也主要為浙大相關(guān)專業(yè)碩博校友。
從研究者到創(chuàng)業(yè)者,最大的挑戰(zhàn)是思維轉(zhuǎn)變。“研究者首要考慮技術(shù)先進(jìn)性,創(chuàng)業(yè)者還要考慮商業(yè)化和用戶需求,要在這兩者間找到平衡。”
如今的高飛,行走在學(xué)術(shù)與商業(yè)的雙軌上。
他典型的一天,被切割成密集的模塊:處理公司日常事務(wù)、研發(fā)進(jìn)度同步、接待投資機(jī)構(gòu)、面試新人、指導(dǎo)學(xué)生科研,每周還有與團(tuán)隊(duì)溝通的午餐會(huì)……工作時(shí)間依然很長,但他自我調(diào)侃作息比讀博時(shí)“陽間”了不少。“像我昨晚是11點(diǎn)多回去的,第二天早上就正常9點(diǎn)鐘來上班。”
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入選“亞太區(qū)35歲以下科技創(chuàng)新35人”
“飛行機(jī)器人的硬件,在中國成熟的產(chǎn)業(yè)鏈下可以快速制造。核心難點(diǎn)在于‘腦’,這是我們?nèi)孕枥^續(xù)研發(fā)和突破的關(guān)鍵。”
早些年,高飛就在探索讓無人機(jī)能夠“獨(dú)立思考”,具身智能浪潮來臨后,他在研究中引入強(qiáng)化學(xué)習(xí)和大模型,讓無人機(jī)在仿真環(huán)境中自主訓(xùn)練協(xié)同策略。
目前,微分智飛已建立起兩條產(chǎn)品線:一條是面向工業(yè)場景的行業(yè)線,主打復(fù)雜環(huán)境下的自主決策、高精度建圖與自主巡檢,主力產(chǎn)品P300已應(yīng)用于礦業(yè)、電力、林業(yè)、軌道交通等復(fù)雜環(huán)境,追求厘米級(jí)甚至毫米級(jí)的可靠表現(xiàn);另一條是面向科研和二次開發(fā)的教育線,提供開放的開發(fā)平臺(tái),旨在構(gòu)建自主飛行機(jī)器人生態(tài),降低學(xué)生和從業(yè)者“手搓”門檻。
成果正在被不斷見證。2024年12月,高飛獲達(dá)摩院青橙獎(jiǎng)“最具潛力獎(jiǎng)”;2025年4月,團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)·機(jī)器人》上發(fā)表論文,實(shí)現(xiàn)空中機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境完成從簡單空翻到連續(xù)組合的特技動(dòng)作。5月,公司完成數(shù)千萬元天使輪及天使+輪融資;此后,又完成Pre-A輪和Pre-A+輪融資,總金額近兩億元人民幣;9月,高飛入選《麻省理工科技評(píng)論》“亞太區(qū)35歲以下科技創(chuàng)新35人”榜單……
微分智飛的公司文化透著高飛的個(gè)人風(fēng)格——嚴(yán)謹(jǐn)又不失輕松、活潑。研發(fā)中心的墻上掛著他前陣子給加班團(tuán)隊(duì)的錦旗,寫著“古希臘掌管飛行機(jī)器人的神”;每周三晚的運(yùn)動(dòng)日,有各種球類和桌游小組……
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他在知乎、B站、小紅書、抖音等平臺(tái)都開設(shè)了賬號(hào),身份欄里寫著創(chuàng)業(yè)者和“青椒”(青年教師)。除了分享前沿技術(shù)和行業(yè)見解,他也常常展露自己接地氣的一面:通宵工作后手握可樂罐的“下班打卡”,與來訪者的“男大合影”……
“我其實(shí)挺喜歡和網(wǎng)友互動(dòng),解答一下他們?cè)诳蒲小⒕蜆I(yè)上的困惑。只是創(chuàng)業(yè)初期,能自由支配的時(shí)間確實(shí)不多。”
眼下,高飛和團(tuán)隊(duì)正計(jì)劃重點(diǎn)打造垂類行業(yè)大模型,通過注入專業(yè)場景知識(shí),讓飛行機(jī)器人能理解一線人員的指令。“比如工人說‘去檢查3號(hào)變壓器’,無人機(jī)就能自主定位、記錄并分析數(shù)據(jù)。”
至于文章開頭所描繪的“家庭智能飛行助手”,尚需一定時(shí)間。因?yàn)榧彝鼍皩?duì)飛行機(jī)器人的交互能力和安全性要求極高,需要迭代與技術(shù)積累。
“具身智能的浪潮才剛開始。”高飛堅(jiān)信,如同自動(dòng)駕駛重塑交通,具身智能也將重塑機(jī)器人的未來,而飛行機(jī)器人是其中最具想象力的分支之一。
文 | 童蔚
攝影 | 陳中秋
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