军用机器人——精选推荐

军用机器人:分清敌我是关键
历史上,高新技术大多首先出现在战场上,机器人也不例外。早在二次大战期间,德国人就研制出并使用了扫雷及反坦克用的遥控爆破车,美国则研制出了遥控飞行器,这些都是最早的机器人武器。随着计算机技术、大规模集成电路、人工智能、传感器技术以及工业机器人的飞速发展,军用机器人的研制也倍受重视。二战以后,现代军用机器人的研究首先从美国开始,他们研制出了各种地面军用机器人,无人潜水器,无人机,近年来又把机器人考察车送上了火星。
现代机器人武器的研制从一开始就使美国社会分裂成观点截然对立的两大派。在美国历年的武器系统研制计划中,像机器人这样引起社会普遍关注和激烈争论的只有卡特总统的MX导弹系统和里根总统的战略防御计划。对立两派的争论集中在以下几个方面:首先,反对者把机器人武器看作是“机器人杀手”,认为研制机器人武器触犯国际法,不道德。机器人无法辨别对方士兵是否已经投降,它们和生化武器一样,会不分青红皂白地杀死所有的人。而支持者则认为,机器人武器主要是用来摧毁敌人的坦克、飞机等攻击性目标。有战争就会有伤亡,飞机扔,坦克开炮都会死人,他们也很难区别敌人是否已经投降。反对者认为,只凭机器人的软件去寻定义中的敌人是危险的,和一切机械装置一样,机器人武器也难免会出故障,机器人一旦失控,不知会作出什么事情来。支持者认为,带有核弹的飞机一旦出现故障或失误,同样会给人类带来巨大的灾难,在这一点上机器人与它们并无很大差别。反对者还认为,尽管机器人在对付及排除爆炸物方面起到了很大的作用,但是由于机器人,没有道德观,一旦它
们被利用,就会变成更可怕的。支持者认为,任何武器都是被人利用的,机器人同样也是双刃剑。最后,反对者认为,研制机器人武器、特别是自主机器人,无异于把魔鬼放出瓶子,当它们的智能超过人类时,就会危及人类的生存。而机器人的支持者则认为,在相当长的时期内,研究军用机器人的利大于弊,机器人武器还远未发展到超过人类智慧的水平。不过,未来的设计人员必须小心地把握一个尺度,使得机器人武器的智能受到安全标准的约束,同时密切注意它的异常情况,以确保人类对它的控制权。
不论人们的主观愿望如何,近十几年来,在接连不断的局部战争的推动下,军用机器人的发展产生了质的飞跃。在海湾、波黑及科索沃战场上,无人机大显身手;在海洋,机器人帮助人们清除、探索海底的秘密;在地面,机器人为联合国维和部队排除爆炸物、扫除地雷;在宇宙空间,机器人成了考察火星的明星。
装备军用机器人究竟有哪些好处呢?首先,机器人可以代替士兵完成繁重的工程及后勤任务;其次,由于机器人对各种恶劣环境的承受能力大大超过载人系统,因而在空间、海底及各种极限条件下,它可以完成许多载人系统无法完成的工作;此外,在未来的战场上,将会出现越来越多的新式武器和大规模杀伤武器,在这样的条件下,士兵的生存非常困难,其代价也是昂贵的,因此大量采用战场机器人将是一种趋势;最后,由于机器人按设定规划行动,在环境极其险恶、只有采取某种自杀行为才能挽救战局时,它会毫不畏惧地承担起自我牺牲的战斗任务。
压电陶瓷超声换能器
有人预言,21世纪的战争将是高技术的战争,是消耗国家资源破坏社会财富的战争。那时,战场上的核心仍然是人,将由少数指挥人员和技术人员组成一个精干的指挥部,外围部署的则是由机器人和信息系统构成的附属部队,作战双方进行的将是陆海空机器人的立体战争。
由于大量采用机器人,未来战争的战略及战术都会有很大的变化,那时相互作战的将是机器人部队或机器人兵团,因而部队的指挥员应当是具有高度技术水平和作战经验的专门人才,而培养这种人才的高等学校也将应运而生。
机器警察
所谓地面军用机器人是指在地面上使用的机器人系统,它们不仅在和平时期可以帮助民警排除、完成要地保安任务,在战时还可以代替士兵执行扫雷、侦察和攻击等各种任务,今天美、英、德、法、日等国均已研制出多种型号的地面军用机器人。
在西方国家中,恐怖活动始终是个令当局头疼的问题。英国
由于民族矛盾,饱受爆炸物的威胁,因而早在60年代就研制成
功排爆机器人。英国研制的履带式“手推车”及“超级手推车”排爆10.10.0.10
机器人,已向50多个国家的军警机构售出了800台以上。最
近英国又将手推车机器人加以优化,研制出土拨鼠及野牛两种遥
控电动排爆机器人,英国皇家工程兵在波黑及科索沃都用它们探
测及处理爆炸物。土拨鼠重35公斤,在桅杆上装有两台摄像机。野牛重210公斤,可携带100公斤负载。两者均采用无线电控制系统,遥控距离约1公里。
英国的“手推车”机器人
除了安放的外,在世界上许多战
乱国家中,到处都散布着未爆炸的各种弹药。例如,
海湾战争后的科威特,就像一座随时可能爆炸的弹adm2587
药库。在伊科边境一万多平方公里的地区内,有1
6个国家制造的25万颗地雷,85万发炮弹,以及
多国部队投下的布雷弹及子母弹的2500万颗子
弹,其中至少有20%没有爆炸。而且直到现在,在
许多国家中甚至还残留有一次大战和二次大战中未
爆炸的和地雷。因此,爆炸物处理机器人的需求量是很大的。
排除爆炸物机器人有轮式的及履带式的,它们一般体积不大,转向灵活,便于在狭窄的地方工作,操作人员可以在几百米到几公里以外通过无线电或光缆控制其活动。机器人车上一般装有多台彩CCD 摄像机用来对爆炸物进行观察;一个多自由度机械手,用它的手爪或夹钳可将爆炸物的引信或拧下来,并把爆炸物运走;车上还装有猎,利用激光指示器瞄准后,它可把爆炸物的定时装置及击毁;有的机器人还装有高压水,可
以切割爆炸物。
在法国,空军、陆军和警察署都购买了Cybernetics 公司研制的
TRS200中型排爆机器人。DM 公司研制的RM35机器人也被巴黎机
场管理局选中。德国驻波黑的维和部队则装备了Telerob 公司的MV
4系列机器人。我国沈阳自动化所研制的PXJ-2机器人也加入了公安
部队的行列。
美国Remotec 公司的Andros 系列机器人受到各国军警部门的欢迎,白宫及国会大厦的警察局都购买了这种机器人。在南非总统选举之前,警方购买了四台A ndrosVIA 型机器人,它们在选举过程中总共执行了100多次任务。 Andros 机器人可用于小型随机爆炸物的处理,它是美国空军客机及客车上使用的唯一的机器人。海湾战争后,美国海军也曾用这种机器人在沙特阿拉伯和科威特的空军基地清理地雷及未爆炸的弹药。美国空军还派出5台Andros 机器人前往科索沃,用于爆炸物及子炮弹的清理。空军每个现役排爆小队及航空救援中心都装备有一台Andros VI 。
“土拨鼠”(右)和“野牛”(左)排爆机器人
环保材料服装德国的排爆机器人
排爆机器人不仅可以排除,利用它的侦察传感器还可监视犯罪
分子的活动。监视人员可以在远处对犯罪分子昼夜进行观察,监听他们
的谈话,不必暴露自己就可对情况了如指掌。
1993年初,在美国发生了韦科庄园教案,为了弄清教徒们的活动,
联邦调查局使用了两种机器人。一种是Remotec 公司的AndrosVA 型
和Andros MarkVIA 型机器人,另一种是RST 公司研制的STV 机器
人。STV 是一辆6轮遥控车,采用无线电及光缆通信。车上有一个可升高到4.5米的支架 ,上面装有彩立体摄像机、昼用瞄准具、微光夜视瞄具、双耳音频探测器、化学探测器、卫星定位系统、目标跟踪用的前视红外传感器等。该车仅需一名操作人员,遥控距离达10公里。在这次行动中共出动了3台STV ,操作人员遥控机器人行驶到距庄园548米的地方停下来,升起车上的支架,利用摄像机和红外探测器向窗内窥探,联邦调查局的官员们围着荧光屏观察传感器发回的图像,可以把屋里的活动看得一清二楚。
机器工兵
据联合国儿童基金会1996年的报告估计,在全世界64个国家中埋有700多种1.1亿颗地雷,例如在海湾
战争中,伊拉克共埋设了500~1000万颗各种地雷;阿富汗有1000万颗;柬埔寨有500~800万颗;安哥拉900万颗;莫桑比克200~300万颗,波黑有300-500万颗。这么多地雷对于平民百姓是非常危险的,更不要说许多地方还在不断埋下新的地雷。现在世界上每月有2000人死于地雷爆炸,每年约有2-2.6万人因触雷而丧生,地雷已使25万人致残。而且每清除一颗30美元的地雷,需要花费300-1000美元,这么多的地雷以现在的投资与技术需要1400年才能清除完毕。在阿富汗,只靠人工扫雷,清除全国的地雷需要4300年。而且扫雷还会造成士兵的伤亡。因此扫雷成了各国紧迫而又
长期的任务。
机器人扫雷之所以受到人们的重视,不仅因为它扫雷速度
快,更重要的是它可以避免人员的伤亡。扫雷机器人大体上可分
成两类,一类重点探测及扫除反坦克地雷,另一类探测及扫除杀
伤地雷。前者多用现有军用车辆的底盘改造而成,体积较大;后
者多为新研制的小型车辆。当然,有的机器人也可同时扫除两种
地雷。
我国研制的排爆机器人
rbd-508遥控扫雷车
美国的豹式扫雷车,是将M60坦克的炮塔去掉,在底盘上加上一个Omnitech 公司研制的标准机器人系统,车前1.8米处装上10吨重的扫雷钢滚制成的,主要用来清扫反坦克地雷。作战时它可在装甲部队前面开道,接近敌人雷区时,操作人员遥控机器人发射引爆地雷,然后扫雷车通过雷区,用扫雷滚子压爆那些未被引爆的地雷,开辟出一条宽8米、长90米的通道,并用发光棒将通道标记出来。该车装有两台红外摄像机,士兵可由远处的控制车上看到地雷的热信号。在波黑的扫雷行动中,豹式扫雷车在两天之内扫除了71颗杀伤地雷。美国还正在研制遥控的豹II 扫雷车, 2000年7月已派一辆豹II 到科索沃参加紧急扫雷行动。
德国FFG 车辆制造公司研制出了Minebreaker 2000机
羟乙基纤维素钠
器人扫雷车,该车采用豹I 主战坦克的底盘,车前装有3.6米
宽的液压驱动的犁地用的滚子,滚上装有重型碳化钨齿,可用来
清除地表的植被,割断地雷的引爆索,挖出及摧毁埋在地下的弹
药。针对不同的土质备有各种滚子,更换损坏的齿只需要几分钟
时间。车底带有配重以防工作时车辆摆动。底盘外增加了钢板及
衬垫材料,使它可以经受住大多数类型地雷的爆炸而不会有严重损坏。该机器人在6小时内的扫雷面积相当于30个有经验的工兵同期内扫雷面积的15-20倍。
一般专门扫除杀伤地雷的机器人体积都比较小,美国新研制的Mini-Flail 小型遥控扫雷机器人,就是这种机器人。它是在Bobcat 推土机的基础上改装的,采用一个装有链条的转筒扫雷,链条炸坏后很容易
更换。有4辆这种机器人在波黑已经无故障地工作了几百个小时,获得军方的一致好评。1999年9月美军又派出三辆Mini-Flail 前往科索沃的道路上扫雷,加拿大住科索沃的维和部队也装备了两辆这种扫雷车。这种机器人是正式列入美国陆军编制的第一种地面军用机器人。
2002年美军将装备一种名叫地雷猎手及杀手(Mine Hunter/Killer )的机器人,其目标是将探雷及扫雷装置集成到同一辆标准的战术车辆上。该车可在道路及开阔地上探测750多种地雷,可在60米的距离上探测直径在12-38厘米的地雷,而现装备的最大探测距离只有5米。该车只需几秒钟就可确定地雷的位置,定位精度为25厘米。一旦探测到地雷,30秒内就可销毁它,扫雷成功率在90%。扫雷宽度2.74米。机器人可在沙地、碎石地、粘土及有机土等各种地面上作业。
机器人扫雷的主要困难在探雷,首先要到地雷在哪里。
今天已采用的或正在研制中的探雷
Minebreacker 2000扫雷车

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