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中国科协 光明网 主办

从借鉴概念到跨越险阻:我国作战机器人如何实现“自主运作”?

2018-08-17 11:46 来源:科普中国-军事科技前沿 

  出品:科普中国

  制作:旋钮工作室

  监制:光明网科普事业部

  在2018年世界机器人大会上,最为瞩目的板块无疑是归中国陆军装备部主办的“地面无人系统活动”,这不仅仅要归功于其展出的,令人目不暇给的各种履带式、轮-履结合式、多足式越野平台,更要归功于这些无人装备背后的先进概念:自主运作。

  举个例子,展台上北方车辆研究所研制的轮式无人巡逻监视平台看似平淡无奇,但它却有一门技压群雄的独门杀招:“在自主模式下实现人员跟随和路径巡航”,这意味着无论是在战斗现场还是后方控制站,这位“无人战士”都不需要配备专属的操作员,只需要战士给出信号,抑或是口头下达命令,或者直接在后方控制站舒适的空调沙发操作台前划定巡逻路线,它便能忠实地执行进攻、支援、巡逻等任务,且还能应对数量繁多的突发情况。

  这听上去诚然十分厉害——这些具备“自主”能力的“无人战士”看上去不再是必须用人的双手去操控的“遥控车”,倒像是完全具备了真正的智慧。

  但事实上,这一类“不用人操心”的装备早就深入你我之间,只是我们并未察觉。

  一直以来,物流行业的“最后一公里”都是费时费力的人力成本大包袱。在这种前提下,若使用机器人进行物流配送,降低人力成本必定是首要任务。

  那如果能开发出一款“输入多个地址即可自主规划路线、驾驶、递件和返回”的“傻瓜式配送机器人”,那无疑将极大地降低人力成本——连机器人的操作员都免了。

  有了商业利益和需求的牵引,最终众多技术“拱”出令人惊叹的成果,这实际上也是客观规律的一种具现:在小小的“配送机器人”上,有用于探测固定障碍和路面情况的激光雷达、用于定位的多模卫星导航系统、还有用于识别行人和路标建筑以规避/导航的多目相机、探测快速移动物体的超声波多普勒传感器……

  总之,如此之多的技术保证了“配送机器人”能在复杂的钢筋混凝土森林环境里自在穿梭,而这一切并不是依靠一个战战兢兢的操作员在远方小心翼翼地挪动手柄实现的,而是机器人自己能“看见”路面、车辆和行人,并采取相应的措施以针对之。

从借鉴概念到跨越险阻:我国作战机器人如何实现“自主运作”?

图为被改装为无人驾驶汽车的陕汽SX2306重型越野车,注意挡风玻璃下方的激光雷达。(来源:八一电视)

  不过,能自主行走,能自主应对突发情况,这就是一款机器人在战场上所需要做到的“自我修养”。因此,在“配送机器人”的硬件技术和软件方案都成熟之后,中国陆军“相中”了它,期望它能在巡逻、补给等非直接作战领域一展身手,这也是情理之中的选择。

  至于这个将“配送机器人”孵化为“无人战士”的训练场,便是同样由中国陆军装备部主办的“跨越险阻”系列无人装备赛事,而在“跨越险阻”赛事中,占领排头A组地位的“野外战场自主机动及侦察比赛”显然就是绝对的重头戏。

  正如赛事所要求那样,参加“野外战场自主机动及侦察比赛”的样车必须要在加装光学侦察设备的同时,具备完全的自主驾驶能力。

从借鉴概念到跨越险阻:我国作战机器人如何实现“自主运作”?

图为俄罗斯“天王星-14”无人战车及其操作手,注意操作手的全套工兵防护服和黄褐色的遥控平台。(来源:Defence-blog)

  而民用自主机器人的先发优势,显然令中国陆军对机器人的自主应用要领先于其它大国陆军:以俄罗斯大力宣传,且在叙利亚战场多处实际应用的“天王星”(Ural)系列无人战为例,其只是将有人战车的传感器和观瞄系统信号连接上数据链,把位于车辆当中的驾驶舱“挪”到前线指挥所,或是更远的大后方。

  这样一来,前线的“无人车辆”是真正做到了所谓的无人化,但后方的操作台却是该有几个人就得有几个人,对整场战争的人员后勤压力毫无帮助。

  更为致命的是,若操作台和无人车辆之间的信号被切断或干扰,则无人车辆将显而易见地丢失控制,继而失去战斗力,这对于瞬息万变的战场环境而言是十分致命的。

  说到头来,俄罗斯陆军没能拥有自主作战机器人的原因,就是缺少了完整的,能够产出利益的机器人产业链,而正是这个产业链使得中国零售业和物流业拥有了能代替快递员的“配送机器人”,也就有了“跨越险阻”竞赛中那些聪明的小家伙——可以说,在这个产业链当中的民企、院校,以及展示成果的机器人大会,都是功不可没的。

[责任编辑:赵清建]

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