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中国“机器人战士”何时上战场 

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发表于 2005-12-8 19:58:17 | 显示全部楼层 |阅读模式

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机器人是一种机械与电子系统和传感器相结合制成的具有人的某些智能的自动化机器。军用机器人顾名思义即是指用于执行军事任务的机器人。它可以在特殊环境下代替军人执行特殊任务,到达人力所不及的地方,代替军人深入险境、避免军人伤亡,具有完成任务的隐蔽性和高效性的特点。
军用机器人的多样性决定了军用机器人的分类方法的多样性。
按照工作环境,可以分为陆地军用机器人、水中军用机器人、空中军用机器人和空间军用机器人等;
按照使用方式,可以分为固定式机器人和机动工机器人两种;
按照控制方式,可以分为遥控式机器人和自主式机器人两种;
按照作战任务,可以分为直接执行战斗任务、侦察与观察、工程保障等三种类型;
按照作战编制,可以分为机器人“侦察兵”、机器人“哨兵”、机器人“工兵”、机器人“水兵”、机器人“后勤兵”和机器人“战斗兵”等。
军用机器人已经用于战场,并呈现出勃勃生机。例如,美国的“捕食者”无人机在“反恐”战场上大显身手;因一桩军售案使以色列的“哈比”无人机一夜之间成为耀眼的名星;台湾方面公开宣称正在研制先进的“自杀式”无人机用于攻击大陆沿海雷达站;世界各军事强国都在抓紧研制各自的“机器人士兵”系统……
相关链接:军用机器人
军用机器人是机器人发展的一个重要方面。由于现代武器系统正在朝着自动化、智能化、发射后不用管、杀伤力更大的方向发展,战争更加激烈、残酷、多变,破坏性更强,消耗更大,人员生命在战争中受到的威胁也更大。因而,用机器人代替真人,在战争中从事最危险的工作,已成为目前各国军用机器人发展的重点方向。这就为机器人在军事领域内的应用提供了广阔的前景,并居为加速军用机器人发展的强大推动力。目前,军用机器人在外国陆、海、空三军中应用已非常广泛,在陆上有用于武器、弹药搬运、装卸、站岗、放哨、警戒、巡逻、侦察用机器人;用于在恶劣地形与危险情况下抢救、防化、布雷、排雷和处理爆炸物的机器人;用于在核、生物、化学战剂环境下维修车辆、驾驶坦克和其它战斗车辆进行战斗的机器人;在海上有用于深水打捞、水下探测、海上救援、海上巡逻、布设水雷和排除水雷的机器人;在空中有用于情报侦察、照相、电子战、对地攻击和执行试验等任务的机器人(一般称为无人驾驶飞行器);在航天领域有用于月球探测,在轨道上修理或回收人造卫星的遥控机器人等。不仅如此,目前,美、日、俄、德等国又都在为专门的军事应用领域,发展更先进的军用机器人。比如,美国为保护它在世界各地重要军事目标的安全,以及为本国能源部、海岸警卫部队和其他的联邦局提供安全保障服务,美国国防部、陆军、空军、海军和国防核武器局等部门联合实施了以各种移动式机器人为主体的安全保障系统计划。这些军用机器人大量广泛的使用,为美军将来实现无人化战场准备条件。
那么中国的军用机器人现状如何呢?
⒈陆地军用机器人。
中国自行研制的先进“排爆机器人系统”,在最近举行的反恐演习中频频上镜,给人们留下了深刻印象;可以出入险地执行特种侦察任务的无人驾驶侦察车系统,可以携带真枪实弹冲锋陷阵的无人驾驶战车、坦克系统,早已研制成功。
⒉水中军用机器人。
2005年8月7日,英国“天蝎45”遥控深潜器仅用4个小时就成功解救了被困在海底3日之久的俄罗斯“AS-28”型小型潜艇。——“天蝎45”遥控深潜器一下子名噪八方。遥控深潜器(ROV)实际上是一种无人驾驶的微型潜艇,由于它不必考虑人的生理需要和适应性问题,因此可以执行一些危及有人驾驶潜艇和潜水员安全的任务,在海洋探测、资源开发、深水救援等领域有着广泛的用途。
20世纪80年代,迎来“科学春天”的中国始把“智能机器人在海洋中的应用”作为研究重点。我国第一台无人遥控深潜器于1985年底研制成功,潜深200米。1995年,中俄合作、以中国为主研制的6000米无缆无人水下机器人在中科院沈阳自动化研究所诞生。上海交通大学和水下工程研究所研制的“6000米海底施曳观察系统”于1998年赴太平洋执行深海多金属结核勘察工作任务载誉而归。2004年8月,我国下潜深度最大、功能最强的“海龙号”深海无人遥控潜水器,由上海交通大学水下工程研究所研制成功。我们可以自豪地说,如今的中国在深潜器研发领域已经赶上世界先进水平。
近些年来,世界各国越来越关注微小型鱼类仿生机器人技术的研究开发,并取得了实际成果。例如,美国麻省理工学院的“机器金枪鱼”和日本的“鱼形机器人”等。中国在水下特种军用机器人的研发领域也是捷报频传。
2001年11月,中国第一台蛇形机器人在国防科技大学研制成功,标志着我国机器人研制技术又取得了新的突破。这条长1.2米、直径0.06米、重1.8公斤的蛇形机器人,能像蛇一样扭动身躯,在平地上、草丛中或水里,运动自主、进退自如。安装在头部的视频监视器,能在运动中把前方景象实时传回监控中心。可以在恶劣的战场环境中执行侦察任务,可以在废墟中寻找伤员,还可以执行水中攻击、爆破任务等。说它是水中机器人,贝贝以为,莫如说它是两栖战士更为恰当。
2003年11月北京航空航天大学机器人研究所展示了一项全新的仿生学研究成果:一条长0.8米、重800克的机器鱼(Robofish)。在水中最大速度为每秒0.6米,能耗效率为70%至90%,采取计算机遥控控制。这种能畅游在水中的机器鱼,将会轻而易举地躲过声纳的探测和鱼雷的袭击,出其不意的攻击敌方舰艇、基地。专家们评价说:由螺旋桨到仿生推进的变革,其意义不亚于飞机进入喷气时代。
相关链接:蛇形机器人
蛇形机器人,又称机器蛇。它是一种能模仿生物蛇运动的新型机器人。由于它能像蛇一样进行“无肢运动”,因而被国际公认为“最富于现实感的机器人”。
日本是最早开展蛇形机器人研究的国家,东京科技大学于1972年研制出世界上第一台蛇形机器人,其速度可达40厘米/秒。而美国的蛇形机器人研究则代表了当今世界的先进水平。2000年10月,美国航空航天局在加利福尼亚装备研制中心展示了一种用于外太空探险的蛇形机器人,它在一些复杂地形行走时如履平地,运动十分灵活。
国防科技大学是我国最早开展机器人研制的单位之一,继1990年研制成功我国第一台两足步行机器人之后,于2000年又研制成功了我国第一台类人型机器人。2001年研制成功我国第一台蛇形机器人,实现了我国机器人研制技术的新突破。
  
⒊空中军用机器人。
空中军用机器人即无人机。中国军方研发并列装了多种型号的无人机,主要执行侦察和靶试等任务。军迷们最为关心的还是中国无人战斗/攻击机的研发情况。贝贝此前写过一篇“新闻分析”,谈到了中国无人战斗机研制成功的消息。
新华网援引《中国青年报》的消息:中国研发空中机器人执行精确打击任务 (http://military.china.com/zh_cn/news/568/20051202/12908540.html)。这是一份非常有价值的情报。贝贝照录如下:
“这两架‘天眼1直升机’,模拟的是反恐直升机,也是我们研制小组的最初实验品,许多功能正在完善。我们现在拟研制的车载‘天眼’系列静音直升机,即使距10米内也听不到声音,最多5架可同时起飞,航程作战半径在1000公里,一次起降续航能力1至2小时,可对大规模群体事件等进行空中侦察、打击。”武警工程学院空中机器人研制负责人罗卫兵副教授接受笔者采访时说。
  
他还透露在研制“天眼1直升机”中,不仅独立开发了飞控导航系统及图像识别模块,还完成了飞控、导航、GPS定位和无人机的集成。采访中,笔者观看了“天眼1直升机”主题自主驾驶,捕获地面动、静目标,实时自动识别,提供目标位置、大小参数,定点投弹、精确打击等科目的演练。
  
在对目标的识别演示时,场地放置一个立方体的模型,模型每个面都贴有不同的标记,直升机在100余米的高空通过摄像机搜索,每一个被搜索的标记通过摄像机反馈到地面计算机上,呈现出清晰画面,而对地面行人的识别则可清楚地看到他行走的姿势。
  
笔者看到,定点投弹类似于真正飞机的导弹发射,以地面目标为中心10米范围内为规定投弹区,“天眼1直升机”在目标区上空盘旋,突然瞄准地面投放了一枚烟雾弹,目标区即可弥漫着紫色烟雾。据悉,定点投弹技术应用到无人机上难度系数较大,在国内尚属首例,且误差不到5米。
  
相关链接:空中机器人简介
  
空中机器人泛指各种能够在空中自由飞行的飞行器,通称无人机。它包括固定翼无人机、无人直升机、无人飞艇等,可广泛用于通讯、气象、灾害监测、农业、地质、交通等多个领域。军事上更具有极高的应用价值,许多国家的内卫部队都致力于该课题的研究,以确保在多种气象条件下执行空中侦察、目标搜寻、精确打击等任务的完成。美国对伊拉克的军事行动中使用10多种无人机,包括美国陆军的“猎犬”、“指针”和“影子”,美国海军陆战队的“龙眼”和“先锋”,美国空军“全球鹰”和“捕食者”,以及美国空军的部队保护监视系统;31名U-2飞机的驾驶员出动了169个架次,飞行时间达到了1400小时,美军每年投入无人机的研究经费高达3000多万美元。
⒋空间军用机器人。
美国的一对孪生火星车——“勇气”号和“机遇”号先后成功登陆火星表面,创下了2004年人类的航天壮举!广大军迷激动、兴奋之余,心里又很不是滋味:不知道中国的空间机器人何年何月能够漫步太空?
据媒体报道:日前中国“嫦娥工程”月球应用科学首席科学家、中国科学院院士欧阳自远,首次对外透露了中国月球车开发研制的消息。中国“嫦娥工程”进展顺利,在第二期工程中将优选月球车着陆区,掌握月球软着陆技术。此后,将通过月球车、自动机器人技术实施科学探测??车的各项技术参数及需要完成的科研任务已经出台,下一步的工作就是在全国科研单位中展开公开竞争,优选最适合月球探测指标的月球车。
月球车即月球探测机器人,分为有人驾驶和无人遥控两种。我国将重点研制无人驾驶月球车。这是一项复杂的系统工程,涉及到机械、机器人的遥控作业、空间技术、通讯和信号处理、加工自动化和人工智能等诸多学科和领域。此前,哈工大航天学院、航天集团502所、北京航空航天大学、清华大学、上海交通大学、中国科技大学等国内多家科研单位纷纷展示了各自研发的多种独具特色的月球车,令人大开眼界。
另据中新网2005年11月7日消息 :《专家透露:中国月球车登月已选定4个备选着陆点》(http://tech.china.com/zh_cn/science/zhuanti/dengyue/2774/20051107/12824424.html)
据重庆晨报报道,昨天下午,来重庆参加中国机械工程年会的“神六”产品质量总师王至尧,在重庆工商大学演讲时,向近千名学子描述了中国探月工程的前景,并透露,首颗绕月探测卫星计划于2007年前后发射升空,而探测器的登月地址已基本选定。
谈及中国探月计划,王至尧称航天界公认地分为“绕”、“探”、“登”三个步骤。他透露,除“神七”飞船计划在2008年初发射外,中国即将走出探月工程第一步,首颗月球探测卫星计划在2007年前后发射,然后在2015年前后发射机器人操控的月球车,最后在2020年后发射载人月球着陆器。王至尧透露,中国月球车登月时已选定4个备选着陆点。王至尧还向重庆学子描述了探月的美好前景,月球上富藏的“氦3”,作为核聚变燃料能解决未来人类的能源问题,5公斤采自月球的“氦3”聚变所产生的能量,可以抵得上一个大亚湾核电站,而10吨“氦3”聚变所产生的能量可供全国1年能源所需。看来“嫦娥奔月”故事将不再是神话!

月球车即月球探测机器人,分为有人驾驶和无人遥控两种。我国研究的重点在后者,主要任务是:从遥感数据验证天文学推理的各种科学理论与事实,对特定地区进行探测,判断月球上的水温、火山、峡谷、月球表面生成与进化过程,对月球表面的太阳辐射线、太阳风、陨石等的活动情况进行探测,对月球上的岩石进行全面的调查与分析,对月球上所有区域的资源数据进行收集,为建立天文台做地盘的调查,做各种元素的加热实验及氦-3的抽样实验。月球车的设计是一项复杂的系统工程,其研究涉及到许多学科和领域,如机械、机器人的遥控作业、空间技术、通讯和信号处理、加工自动化和人工智能等。在月球探测的第一步——月球表面探测中,所需要的关键技术包括:轻小型机械结构,爬坡越障的驱动机构及相关材料、密封和润滑技术,此外,还有自主导航、定位及控制,信号的压缩、传输及恢复,环境建模及增强现实等技术问题。
  


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