军用机器人是高技术战争的先导,是抢占21世纪人工智慧领域制高点和主动权的标志。美国多年来积极推进研究开发和使用军用机器人,在人工智能机器人、军用人工智能车辆、微型无人驾驶飞机、无人潜水器等领域的发展方面都处于世界领先水平。那么,究竟当今的军用机器人发展态势如何?目前已投入战场的机器人有哪些?请看科技日报特约专稿——
近日,美国陆军和海军陆战队购买了数千个名为“侦察兵”的抛投式军用机器人,用于在建筑物、洞穴等场所的内部执行侦察任务。此前,美国警方(特别是特别武器和战术处)和一些特种作战部门早就在使用这种装置了。
军用机器人是指用于执行军事任务的机器人,它是机器人发展与应用的一个重要方面。军用机器人是高技术战争的先导,是抢占21世纪人工智慧领域制高点和主动权的标志。美国多年来积极推进研究开发和使用军用机器人,在人工智能机器人、军用人工智能车辆、微型无人驾驶飞机、无人潜水器等领域的发展方面都处于世界领先水平。可以预料,在未来的战争中,军用机器人势必会成为人类的“触手”,代替人类完成难以完成的任务,成为不折不扣的“超级战士”。
“侦察兵”具有很强的态势感知能力
在阿富汗和伊拉克,美军士兵经常得冒着生命危险进入陌生的洞穴或建筑物,去搜查恐怖分子以及反政府武装人员。这不但造成了相当数量的人员伤亡,而且严重影响了美军的士气。如今,小型抛投式侦察机器人能有效解决这一问题。
据美国战略之页网站报道,美国陆军和海军陆战队购买了数千个外形诡异的抛投式机器人,用于在建筑物、洞穴等场所的内部执行侦察任务。这种名为“侦察兵”的机器人的制造商应用户要求,在机器人上加装了一个麦克风,具有很强的态势感知能力。
“侦察兵”机器人是一种近距离遥控侦察机器人,同一般军用机器人相比,它的外形显得小巧而另类,中间为一个长18.6厘米,直径4厘米的钛合金轮轴,两端为高强度塑料制成的带齿轮的轮子,重量只有546克。它的形状看起来就像一个哑铃。前端的两根天线主要用于接收遥控器的指令。轮轴里装有电池和电子器件。它的红外线夜视摄像头的视距约为8米,日间摄像头的视距则远得多。当光线暗到日间摄像头无法正常工作时,夜视摄像头就会自动开启。
作为一款新型侦察机器人,其最大特点就是个头小、重量轻,非常适合在狭小空间里执行持久监视和调查任务,具有很强的态势感知能力。使用者可以将这种小型机器人抛投到暗室或洞穴内,然后让它们四处移动,同时传回视频与声音,对于士兵感知战场环境有很大帮助。如在阿富汗,士兵通常会将这种机器人投入岩石密布的地区或是抛到墙壁的另一边,落地后即可使用遥控器进行操纵。机器人在快速行动的同时,微型摄像头将拍摄到的信息传到遥控器的显示屏上。在建筑物内,“侦察兵”的影像传输距离为30米;在户外,它的传输距离为室内的3倍。遥控装置的重量不到900克,配有一块分辨率640×480的3.5英寸显示屏。
事实上,早在陆军和海军陆战队对抛投式机器人产生浓厚兴趣之前,美国警方和一些特种作战部门早已开始使用这种机器人了。只是过去很长一段时间,由于小型机器人从来没有小到可以抛投,也没有坚固到一落地就能工作,因此把小型作战机器人投入一个房间,然后让它们传回视频的想法虽然很流行,但似乎从未实现。但在过去6年里,“侦察兵”机器人的研发解决了这个问题。新型抛投式机器人设计更加坚固可靠,抗摔能力更强,可从大约9米高处摔落到坚硬的地面后仍能照常工作,移动速度达到每秒30厘米。一次充电,可以持续行走6个小时,或者在静止状态连续拍摄10个小时视频。
已投入战场的军用机器人
美国在军用机器人研究领域一直处于主导地位,其研究成果已被装备部队,投入前线战场使用。
“帕克博特”(Pacbot)机器人。“帕克博特”机器人由iRbot公司制造,目前有3种型号:侦察型、探险型和处理爆炸装置型,全部采用相同的底盘。其全重18—24千克,可以攀爬54度的斜坡,可在2米深的水下作业,也可以每小时14千米的速度在开阔地行驶。据了解,它们早已被部署在阿富汗的群山里,每天都在公路旁或公路上探测基地与塔利班残余分子隐藏起来的武器。这种机器人的手臂可以抓住并搬运物件,最善于探测牛或羊的尸体,那是反美武装很喜欢隐藏炸药的地方。它的前部安装着2条短的前肢,使它能够爬楼梯。这2条短肢而且防水,能够跨越浅的河流与崎岖山路。
“魔爪”(Talon)军用机器人。“魔爪”军用机器人主要由位于北美马萨诸塞州沃尔瑟姆的奎奈蒂克集团生产,其首要任务是辅助军事人员完成一些极端危险的特种工作,包括拆除简易爆炸装置(IED)、地区侦查、危险材料/物品鉴定、战斗工程支援和部队辅助等领域。其重量小于45千克,便于携带,遥控作业距离可达1000米。自从2000年在波斯尼亚首次部署以来,“魔爪”机器人已经在伊拉克和阿富汗执行了20000多次任务,并在世贸大楼的废墟中救过人。
“剑”(SWORDS)式武装机器人。2007年6月,美国最新研制的“剑”式武装机器人被正式批准投放到伊拉克战场,这是世界上第一种投入实战使用的武装机器人。“剑”式武装机器人的全称为“特种武器观察遥控侦察直接行动系统”,它是“魔爪”机器人的改进型,高0.9米,最高速度9千米/小时,配备有制式5.56毫米M249型机枪,命中精度极高,采用电池供电,可维持4小时的运转,最大遥控距离达1000米。同时每个“剑”式武装机器人还安装了4台摄像机以及夜视镜等设备,以确保其具有全天候侦查与作战能力。此外,“剑”式武装机器人能轻易通过楼梯、岩石堆和铁丝网,在雪地及河水中也能行走自如。
机器人军备竞赛正展开
机器人成本是士兵的10%,还可降低60%至80%的士兵伤亡率。因此,一些国家军队已开始利用机器人替代士兵完成侦察监视、站岗放哨、排雷除爆等任务。目前,美国、俄罗斯、英国、德国、法国、日本、韩国相继推出了各自开发的军用机器人,预计在不久的将来,还会有更多的国家投入到军用机器人的研究与开发中去,世界已在不知不觉中滑进了一场机器人军备竞赛。
美国五角大楼的决策者认为,10年内智能战争机器人将成为美军的主要战斗力。为此,五角大楼投入了美国历史上最大的单笔军备研究费——1270亿美元,以完成未来战场上士兵必须完成的进攻、防护、寻找目标等战斗任务。据悉,美国未来一个旅级作战单元,将至少包括151个机器人战士。
英国目前研制的机器人当中,属“手推车”(Wheelbarrow)遥控车最为有名,主要用于清理爆炸物,其最新型号为MK8型。该车目前已生产500多辆,装备40个国家。其中一种称为红火(redfire)的变型车曾在1982年的马尔维纳斯群岛战争中用于扫雷。
法国AID公司研制一种RM200型(6×6)轮式机器人车辆,用电缆控制,车重250公斤,用蓄电池供电驱动,主要用于清理炸弹等。
德国目前有14家公司和一些大学研究机构从事机器人研究。陆军也积极给予资助,并考虑若干应用范围。道尼尔·艾尔特罗公司已经设计出一种遥控探雷车SMG。
日本的机器人研究一直走在世界前列,现在正积极进行无人车辆的研究。虽然这些无人车辆是为民用目的设计的,但也能用于军事,尤其是用于后勤支援。
韩国军方为实现打造机器军团的计划,预计到2018年止,共投入8000—9000亿韩元,届时韩国将成为全球3大机器人技术强国之一。目前,该计划已有一款战斗机器人投入现役,另一款“神盾”机器人已在伊拉克通过实战测试,有两款近期可部署到朝韩边境地区。