Итальянский институт технологий (IIT) совершил прорыв в робототехнике: их гуманоидный робот iRonCub3 впервые поднялся в воздух с помощью реактивных двигателей. Это первый в мире человекоподобный робот, способный летать в реальных условиях. Разработка заняла два года, включая тестовые полеты — на последних испытаниях машина стабильно зависла на высоте 50 см.

Команда изучала сложную аэродинамику искусственного тела и создала систему управления для робота, состоящего из множества подвижных частей. Результаты опубликованы в издании Nature Communications Engineering. В проекте участвовали специалисты IIT (Генуя), Политехнического университета Милана (где проводили испытания в аэродинамической трубе) и Стэнфордского университета (где обучали нейросети для расчета аэродинамики).

iRonCub3 — эволюция предыдущих моделей. В основе — платформа iCub3, но с четырьмя реактивными двигателями: два на руках, два на «ранце» за спиной. Пришлось доработать конструкцию: добавить титановый позвоночник и термозащитные панели (выхлопные газы разогреваются до 800°C). Вес робота — 70 кг, а тяга двигателей превышает 1000 Н, что позволяет ему парить даже при сильном ветре.

Это не просто шаг вперед, а прыжок через пропасть, — говорит руководитель лаборатории AMI Даниэле Пуччи. — Здесь все иначе: от термодинамики (скорость газов почти звуковая!) до управления, где нужно синхронизировать медленные суставы и мгновенную реактивную тягу. Испытания опасны — малейшая ошибка фатальна.

Главная сложность — баланс. У дронов компактный корпус, а у iRonCub3 — подвижные конечности, смещающие центр масс. Пришлось создать алгоритмы, учитывающие и аэродинамику, и движение каждой «конечности». Для этого провели сотни тестов в аэродинамической трубе, смоделировали потоки воздуха и научили ИИ предсказывать их поведение в реальном времени.

Нейросети обучали на данных экспериментов и симуляций, — объясняет Антонелло Паолино, ведущий автор исследования. — Без них стабильный полет невозможен.

Двигатели разместили так, чтобы компенсировать неравномерность тяги. Термозащиту оптимизировали методом со-дизайна — когда форма корпуса и система управления разрабатываются одновременно. Это редкий подход в робототехнике, но он позволил учесть все: от нагрева до турбулентности.

Со-дизайн (co-design) — метод разработки, при котором инженеры одновременно проектируют «железо» и софт, а не последовательно. Например, для iRonCub3 форму корпуса и алгоритмы управления создавали параллельно, чтобы двигатели компенсировали смещение центра тяжести при движении рук.

Пока робота тестировали в закрытом помещении. Следующий этап — полигон в аэропорту Генуи, где iRonCub3 попробует более сложные маневры. В будущем такие роботы смогут работать в зонах катастроф, проверять опасные объекты или исследовать труднодоступные места, сочетая полет и точные манипуляции.

Главное преимущество iRonCub3 — гибридная мобильность. Например, в разрушенном здании он сможет пролететь над завалами, а затем, приземлившись, раздвинуть балки или открыть люк. Для спасателей это сократит время доступа к пострадавшим. В энергетике такие роботы смогут осматривать турбины электростанций, где нужно и лететь между конструкциями, и крутить вентили. Пока это ниша, но технология может стать основой для более компактных и безопасных летающих платформ.

Основной минус разработки — энергопотребление. Реактивные двигатели «съедают» огромное количество топлива, что ограничивает время полета минутами. Для реальных missions потребуется либо миниатюризация, либо переход на электрические аналоги, но пока их тяги недостаточно. Кроме того, шум и температура выхлопа делают робота непригодным для работы рядом с людьми.

Ранее российские ученые создали робота для вертикального перемещения по стенам.