靈感來自小叮噹與夢幻兒的漂浮機器人，重新定義家庭陪伴體驗

日本研究人員開發出一款靜音漂浮伴侶機器人，它在空中優雅滑翔，宛如動畫生物，而非滾行於地面或像無人機般嗡嗡作響。

這項研究由東京慶應義塾大學（Keio University）團隊主導，並與MIT媒體實驗室（MIT Media Lab）等機構合作。研究人員設計這款輕於空氣的原型機，目標是讓它在人類身邊顯得親切、安全且令人舒適。

這款軟體機器人的設計靈感源自小叮噹（Tinker Bell）、寶可夢的夢幻兒（Mew）以及吉卜力工作室《龍貓》中的煤灰精靈（Soot Sprites），外型酷似一頭在室內輕柔漂浮的迷你白鯨。

研究人員相信，這項設計有望開創更自然、更具情感共鳴的人機互動新境界，深入日常居家生活。

靜音漂浮機器人

研究團隊提出了新一代軟體浮空機器人（Soft Floating Robots，SFRs）的完整設計框架，結合氦氣浮力、軟性充氣機身與仿生運動，打造出更安靜、更安全、更自然的室內陪伴機器人。

有別於傳統依賴旋轉螺旋槳升空的無人機，SFR採用充氦氣囊維持飛行，浮力承擔絕大部分重量，推進系統僅負責移動與轉向。如此設計帶來更低的能耗、更長的懸停時間，以及幾乎無聲的運作體驗，完全消除多旋翼無人機令人煩擾的螺旋槳噪音與強烈下洗氣流。

研究團隊的原型機外型如同一頭小型漂浮白鯨，以柔軟拍翼鰭取代外露螺旋槳在空中滑行。流暢而有節奏的動作讓它看起來更像生命體而非機器。在展示影片中，這款漂浮伴侶可執行各種日常任務，包括喚醒用戶、發送提醒、在學習時陪伴身旁、隨主人起舞，以及提供趣味互動。它並非取代智慧型手機或智慧音箱，而是設計為一個能自然融入室內空間的友善實體存在。

除了打造單一原型機，研究人員更建立了他們所稱的「首套軟體浮空機器人系統性互動設計框架」。該框架根據機器人學、人機互動與設計領域共12位專家的意見建立，定義了涵蓋移動性、溝通、外型設計、動作、人機互動、關係角色與自主程度等十大關鍵維度。

漂浮的空中夥伴

這款機器人最大的優勢之一在於其柔軟的充氦機身。輕盈且具順應性的結構，使它與人、寵物及家具意外接觸時，遠比傳統無人機安全。研究人員不單純依賴碰撞迴避機制，而是採用他們所謂的「順應性安全」（safety through compliance）設計概念，實現溫和的互動模式，例如輕柔推碰、觸覺提醒甚至擁抱。

浮力設計同樣讓機器人得以充分利用室內閒置的三維空間。它可以漂浮於家具上方、穿越樓梯間，並將自身定位於視線平齊、頭頂上方或地板附近，觸及輪式機器人無法到達的區域，同時又遠比傳統無人機低侵擾。

原型機結合了充氦氣囊、碳纖維強化拍翼、輕量化微型伺服馬達、微控制器與小型鋰電池。對稱式拍翼動作產生前進推力，而差速翼面動作則提供轉向控制，實現平順安靜的室內飛行。

由於每公升氦氣僅能提供約1公克的升力，有效載重仍是重要的工程挑戰。為了最大化性能，研究人員建議採用超輕量無人機級電子元件、將高運算量任務卸載至外部系統，並盡量減少機載運算需求。

此框架也支援多種推進系統，包括拍翼、魚尾式振盪、水母啟發式致動器、向量推力以及無螺旋槳超音波微型鼓風機。研究人員設想，這些漂浮機器人未來將扮演情感伴侶、環境助理與家務輔助角色，開創人機互動的全新日常前沿。

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