军事机器人如何工作

By:Ed Grabianowski

Mega Hurtz是一款军事级战术机器人,带有镀盔式顶篷和炮塔上的非致命彩弹枪。Chris Rogers / Getty Images

每个人都知道,成为士兵是一项危险的工作,但是士兵必须做的一些任务比其他任务更危险。例如,穿越雷区,停用未爆炸的炸弹或清理敌对建筑物,是一个人要求在职责范围内执行的一些最危险的任务。

What if we could send robots to do these jobs instead of humans? Then, if something went wrong, we'd only lose the money it cost to build the robot instead of losing a human life. And we could always build more robots.

广告

多年来,美国军方一直在为各种工作开发机器人系统,其中一些甚至在伊拉克的前线。在本文中,我们将遇到一些军方的一些最新机器人士兵,找出他们可以做的工作,并了解军事机器人的未来。

如果您在了解特定于军事机器人之前对机器人的某些背景感兴趣,请查看机器人如何工作

现在,让我们开始。

广告

基础训练

This version of the ACER robot clears anti-personnel landmines.“width=
This version of the ACER robot clears anti-personnel landmines.
Photo courtesy梅萨机器人技术

这military doesn't use the kinds of humanoid assault robots we've come to expect from films like "The Terminator." Whether or not a robot looks like a human doesn't matter much in today's military applications. Robots come in many shapes and sizes, and although there isn't really any single definition of a robot, one common definition is this: a machine that is controlled, in whole or in part, by an onboard computer. Robots also have sensors that allow them to get information from their surroundings, some form of locomotion and a power source.

如果军事机器人的形状不像人类,那么它们会出现什么形状?这取决于机器人为执行的工作类型。必须协商困难地形使用坦克的机器人。飞行机器人看起来很像小飞机。有些机器人是卡车的大小,它们看起来很像卡车或推土机。其他较小的机器人的轮廓非常低,可以实现出色的可操作性。

广告

当今的军事机器人并没有自己做很多事情。他们的计算机大脑在人工智能(AI)方面并不是很复杂。AI是一种计算机程序的形式,它允许机器人处理信息并自行做出一些决策。大多数军事机器人不是独立的AIremote-controlled由人类运营商。军方通常不使用“机器人”一词 - 它称他们为无人接地车(ugvs)或无人驾驶飞机(无人机)。

61磅(28千克)Matilda机器人最多可拖动475磅(215公斤)。“width=
61磅(28千克)Matilda机器人最多可拖动475磅(215公斤)。
Photo courtesy梅萨机器人技术

关于军事机器人的另一个重要事情要记住:旨在帮助战场上的士兵的机器人必须被那些士兵带到战场上。因此,机器人建造者试图设计“可容纳”的设计。一种人造机器人can be carried by a single soldier, usually in a special backpack.

Next, we'll find out why smaller is sometimes better when it comes to military robots.

广告

小机器人:爪子

TALON configurations“width=
TALON configurations
Photo courtesy Foster-Miller

军方目前最常见的机器人是装在微型坦克胎面上的小型,平坦的机器人。这些机器人很难解决,能够应对几乎所有地形,并且通常内置各种传感器,包括音频,视频监视和化学检测。这些机器人用途广泛,具有不同的传感器或武器包装,可以安装在主底盘上。几乎所有这些都是人类的。

TALON

爪子是一个在小胎面上运行的人携带的机器人。它的基础配置重量不到100磅(45公斤)。塔隆的设计非常耐用 - 据报道,其中一个机器人从桥上掉下来,进入伊拉克的河流。一段时间后,士兵们建立了爪子的控制装置,然后将其赶出河[Ref]。这带来了爪子的另一个重要特征 - 它是amphibious

广告

一种ssault TALON“width=
一种ssault TALON
Photo courtesy Foster-Miller

Talon具有操纵杆控制,具有七个速度设置(最高速度为6英尺/1.8米),并且可以使用其胎面爬楼梯,通过碎石进行操纵,甚至降雪。

多功能性也已被设计到Talon中,可提供多种可能的配置,以使机器人适应手头的情况。基本的爪子包括音频和视频听力设备以及机械臂。轻巧(60磅/27公斤)版本省略了手臂。爪子被用于搜救WTCGround Zero, and they have been used in Bosnia, Afghanistan and Iraq for the disposal of live手榴弹,简易的爆炸装置和其他危险炸药。

最近,爪子准备扮演更大的角色。现在,所有爪子都配备了化学,气体,温度和辐射传感器。军方甚至正在对携带枪支的爪子进行测试。“可以使用M240或M249配置Talon机器人机枪or Barrett 50-caliber rifles," according to manufacturer Foster-Miller.

这military is performing additional tests using TALON robots equipped with grenade launchers and anti-tank rocket launchers.

有关完整的Talon规格,请参见Foster-Miller:Talon Robot。

广告

Small Bots: Packbot

一名Packbot侦察兵于2004年3月31日在伊拉克纳贾夫机场(Najaf Airfield)的这辆卡车上搜索笨蛋陷阱。“width=
一名Packbot侦察兵于2004年3月31日在伊拉克纳贾夫机场(Najaf Airfield)的这辆卡车上搜索笨蛋陷阱。
Photo courtesy陆军公共事务

Packbot是另一个在胎面上运行的小型机器人。它比爪子更小,更轻,在基本的童军配置中重约40磅(18千克)。Packbot是可以进行的,旨在适合美国陆军的新标准包,即模块化轻巧的载荷设备(MOLLE).

Controlled by a Pentium processor that has been designed specially to withstand rough treatment, Packbot's chassis has aGPS system,内置的电子指南针和温度传感器。PackBot制造商我是机器人说Packbot可以移动超过8英里 /小时(13 kph),可以在几分钟内部署,并且可以承受6英尺(1.8米)的滴入混凝土 - 相当于400 g的力

广告

Packbot运动“width=
Packbot运动
事情怎兴发首页x么样

美国士兵经常利用这种崎and的优势,通过敌对建筑物的窗户将Packbot扔掉,然后使用它来搜索和找出敌方战斗人员所隐藏的位置。即使Packbot倒置着降落,它也可以使用强大的拖叉弹奏,这也可以帮助它攀登障碍物。

PackBot除了基本的童子军单元外,还具有多种不同的版本。Packbot Explorer添加了一个正方形的“头”,可以在金属臂,锅和倾斜的金属臂上抬起,提供枪支视频,并通常可以作为需要凝视障碍物或角落周围的士兵的监视。Packbot EOD用于解除武装或安全引爆危险炸药。它使用带有握住手的机械臂以及各种音频和视觉传感器。

Packbot Explorer“width=
Packbot Explorer
Photo courtesy美国军队

有了八个模块化有效载荷端口,PackBot构建用于进一步的自定义。

有关完整的PackBot规格,请参阅我是机器人: Packbot

广告

Small Bots: MATILDA

Matilda有几种不同的配置“width=
Matilda有几种不同的配置

Matilda(Mesa Associates的战术综合灯火部署组件),由梅萨机器人技术,类似于其他小型机器人设计,但有一个更高的个人资料due to its triangular tread shape. It weighs 61 lbs (28 kg) with the batteries, can be carried by one or two people and fits in the trunk of a car.

Matilda具有许多可能的配置。例如,它可以配备机械臂或各种相机和传感器,甚至可以拖曳一个小拖车。

广告

机器人的最高速度为每秒3英尺(1米),单充电时间为4到6个小时。如果胎面伤害,快速变化轨道can be swapped in about five minutes.

MATILDA Specifications

Matilda操纵器“width=
Matilda操纵器
Photo courtesy梅萨机器人技术

Platform

  • 宽度:21英寸(53厘米);高度:12英寸(30厘米);长度:30英寸(76厘米)
  • 重量:61磅(28公斤)
  • Power: Four rechargeable 12-volt DV NiMH battery packs
  • 运行时间:每收费四到六个小时
  • 速度:每秒3英尺(1 m/s)
  • 有效载荷舱尺寸:13.5x16.5英寸(34.3x41.9厘米)
  • Payload capacity: 150 lbs (68 kg)
  • 牵引能力:475磅(215公斤)
  • RF和光纤控制

公文包操作员控制单元

  • 重量:25磅(11公斤)
  • 电源:12伏DC NIMH,12伏交流适配器
  • 12.1英寸(30.7厘米)日光可读屏幕
  • 四个控制操纵杆

手持式操作员控制单元

  • 重量:23磅(10公斤)
  • 电源:12伏DC NIMH,12伏交流适配器
  • 6.4英寸(16.3厘米)日光可读显示
  • 两个控制操纵杆

轨道类型

  • 光滑
  • Multi-purpose
  • Ice and snow

*资源:MESA机器人技术:性能规格和功能

Mesa Robotics也正在开发轻巧MAUDrobot and the low-costMARV,一个旨在消耗的机器人。

MARV“width=
MARV
Photo courtesy梅萨机器人技术
莫德机器人“width=
MAUD weighs less than 30 pounds (14 kg).
Photo courtesy梅萨机器人技术

In the next section, we'll learn about some larger military robots.

广告

大型机器人:宏cer

装甲战斗工程师机器人(ACER)“width=
装甲战斗工程师机器人(ACER)

较大的军事机器人基本上是卡车或坦克,其中有计算机,由遥控器操作。

宏cer

Acer是Mesa机器人技术制造的另一个机器人。该机器人大约是小推土机或一个机器人的大小Zamboni

广告

Acer可以处理许多重型任务,例如用机械手臂清理炸药,用犁刀或巨型切割机清理和切割障碍物,拉动残疾车辆(直至和包括公共汽车),在拖车中拖运货物,然后将其拖运用作武器平台。该机器人可以与附属在前面的挖掘者一起滚动,在任何人类必须走到那里之前清除了一个反人工矿场的领域。

Three of ACER's possible configurations“width=
Three of ACER's possible configurations

One of ACER's more innovative uses is as afirefighting/decontaminationplatform. Equipped with a pan-and-tilt nozzle, ACER can pull its own supply of foam retardant or decontaminant in a 350-gallon (1,325-liter) tank. A nozzle can also be mounted on a mechanical arm for very precise aiming.

显然,宏cer不容易携带 - 重4,500磅(2,040千克)。这个重型机器人的最大速度为6.3 mph(10 kph),在A上运行diesel engine。油箱容纳19加仑(72升)。有关完整的ACER规格和功能,请参见梅萨机器人技术:宏cer

广告

大型机器人:艺术,王室和ARV

配备了Harley Box Rake的艺术开始了爆炸性的处置活动。“width=
配备了Harley Box Rake的艺术开始了爆炸性的处置活动。
Photo courtesyAFRL材料和制造局

艺术

一种ll-Purpose Remote Transport System(艺术)是由美国空军开发的,出于一个目的 - 帮助处理危险的炸药。艺术基本上是一个推土机,但它没有推土机的刀片,而是具有清理设备,机械臂和连接的水切割工具。艺术可以用视线从最大3英里(5 km)的距离进行远程操作。它还可以设定收费以从远处引爆炸药。艺术重7,500磅(3,400公斤)。

raas和arv

机器人装甲突击系统(RAAS) and the武装机器人车(ARV)都在美国军方发展。这些是大型机器人(ARV重5至6吨),能够承载高达1吨有效载荷。

广告

将安装在这些坦克大小的机器人上的潜在武器包括30毫米MK 44链枪或能够射击的炮塔系统地狱导弹。它们的设计目的是使它们可以由军方的主要货物C-130和CH-47携带和部署。

In the next section, we'll meet some robots that can take to the air.

广告

Flying Bots: Global Hawk and Pointer

Northrop Grumman RQ-4A Global Hawk“width=
Northrop Grumman RQ-4A Global Hawk
照片礼貌空军链接

军方使用几个不同的飞行机器人,主要用于侦察。这些被称为UAV(无人驾驶飞机),而不是UGV,有时被称为无人机。UAVs look like model aircraft, and they range in size from small planes that can be held by a person and launched with a good throw, like the FQM-151 Pointer, to full-size airplanes that operate by remote control, like the RQ-4A Global Hawk.

RQ-4A全球鹰

Global Hawk Specifications

广告

  • 长度:44英尺4.75英寸(13.53 m)
  • Wingspan: 116 ft 2.5 in (35.42 m)
  • 高度:15英尺2.5英寸(4.64 m)
  • 重量空:14,800磅(6,710千克)
  • Weight max: 25,600 lb (11,600 kg)
  • 速度:403 mph(648 kph)
  • 天花板:65,000英尺(19,800 m)
  • Range: 11,730 nautical miles (21,720 km)
  • 耐力:36小时
  • 推进:Rolls-Royce/Allison F137-AD-100 turbofan

*资源:Directory of U.S. Military Rockets and Missiles

FQM-151指针

指针规格

一种eroVironment FQM-151 Pointer“width=
一种eroVironment FQM-151 Pointer
Photo courtesy一种eroVironment, Inc.
  • 长度:6英尺(1.83 m)
  • 翼展:9英尺(2.74 m)
  • Weight: 9.6 lb (4.3 kg)
  • 速度:50 mph(80 kph)
  • 天花板:985英尺(300 m)
  • 任务半径:2.7海里(5公里)
  • 耐力:主电池-1小时;可充电电池-20分钟
  • 推进:电动马达

*资源:Directory of U.S. Military Rockets and Missiles

广告

飞行器机器人:捕食者

MQ-1捕食者无人机“width=
MQ-1捕食者无人机
Photo courtesy美国空军

侦察在军事规划中起着关键作用 - 无人机帮助军事指挥官跟踪自己的部队,并发现可能正在等待伏击美国士兵的敌军。

像捕食者这样的飞行机器人提供有关部队运动,敌人地点和天气的持续实时数据。在至少一个情况下,一个飞行机器人所做的不仅仅是发现敌人:掠食者可以装有地狱火导弹,当这些空军无人机中之一在2003年3月在伊拉克南部发现了一把防空枪时,它使用了将其取出的地狱之火之一[参考]。

广告

MQ-1捕食者猎人/杀手配备了两枚地狱火导弹和一个目标系统。“width=
MQ-1捕食者猎人/杀手配备了两枚地狱火导弹和一个目标系统。
Photo courtesy美国空军

要了解有关捕食者的更多信息,请参阅捕食者无人机的工作方式

当今的军事机器人的自主权和范围有限。它们本质上是束缚于人类控制者的。这Defense Advanced Research Projects Agency(DARPA), the U.S. government entity that funds and develops new technologies for military use, recently held a widely publicized robot race to see how far along robot AI had come. It turns out that AI is still pretty limited -- not a single robot completed the course. So even as the abilities of robots increase, it seems that for the foreseeable future, a human soldier will still be required at the control unit.

For more information on military robots, check out the links that follow.

广告

Lots More Information

相关的方式如何进行文章兴发首页x

更多的链接

Featured

广告

Loading...