大自然花了数百万年完善枫树种子飘落林地的螺旋姿态，以及鱼在开阔水域中的迅捷摆尾，却从未想过将两者结合。新加坡科技设计大学和MIT的机器人专家刚刚做到了这一点。他们推出ALBATROSS——一种混合机器人，像旋转的种子一样从空中落下，溅入水中后立即变身为自主的风力驱动帆船。
ALBATROSS全称为“带浮力自转帆式传感器的空中着陆器”（Airborne Lander with Buoyant AuToROtating Sailing Sensor），它为一道棘手的工程难题提供了低成本方案：制造一台能在空气和海洋两种环境中运行、又不会因自重而崩溃的机器。团队指出：“在新加坡两个水库的重复实地测试中，该机器人从150米高空部署后，使用基于规则的控制器自主航行。”
落下、溅水、航行
通常，双环境无人机笨重、复杂且极其昂贵，需要在空中用大功率电机对抗重力，在水下用单独的推进系统应对水流。ALBATROSS可能改变这一点。它没有对抗物理规律，而是借用了自然界最巧妙的方案。从150米高空落下时，它的两片刚性翼帆像飘落的枫树种子一样被动旋转，无需依赖重型发动机或消耗电池，就实现了柔和、可控的旋转下降。
接触水面的瞬间，转变开始。同样的空中机翼锁定位置，成为风力驱动的帆，让落下的着陆器变成敏捷的水上侦察器。在水线以下，一个模仿鱼鳍的尾舵接管工作。风停时，鱼鳍摆动推动航行器前进；风起时，它引导船只逆风驶向目标。
ALBATROSS重约1公斤，在空气下降过程中自转，将下落速度降至约7米/秒，撞击能量减少18倍，从而在与水面撞击时存活。着陆后，该航行器被动自扶正，并在无需主动变形的情况下将双翼帆转换为风力推进，在空气和水中的有效质量利用率高达91%。
在低风条件下，平台通过摆动的鱼尾舵以最高0.4米/秒的速度自行前进。该设计证明，重新组合不同的仿生组件可以在不增加额外重量的情况下扩展工作范围。
向自然借力
通过让身体部件承担双重角色，设计团队将机器人精简到仅三个执行器和三个主要传感器。它轻巧、精简，且看似简单。在新加坡两个水库的实地测试中，ALBATROSS证明它能在高空投放后存活，并立即使用基于规则的导航控制器自主航行。计算机仿真显示，配合强化学习算法，该航行器甚至能完全自主完成复杂的航点任务。
这一开发凸显了一种新的仿生机器人思路。在一篇配套评论中，研究人员提出，自然最好被用作一个多功能的生物机制库，而不是精确的蓝图。多模态机器人将多种运动模式结合到单一平台上，以穿越不同环境。动物擅长为多种栖息地重新利用生物结构，但自然应作为灵活零件库，而非严格蓝图。机器人工程师可以挑选、改造和重组单个生物机制，以应对进化压力从未遇到过的特定技术挑战。
随着气候监测和灾害响应需要更快、更便宜的水上“眼睛”，ALBATROSS表明，有时征服两个世界的最好方式就是直接落下，然后让风来完成工作。
