中国推出新型监视机器人与移动侦察机器人


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随着现代军事技术的发展,无人战车与无人飞机将是未来战场上一支新的生力军。这支特别的力量既能使有生力量面临的风险降到最小,又能通过丰富的信息交互使作战手段多样化,大大增强作战能力和战场指挥的应变能力。


美国联合部队司令部(JFCOM)目前正在“阿尔法计划”下探索机器人作战的可行性。计划初步设想到2005年,战场上的自主机器人将是一种标准:到2025年,自主机器人将是一种网络化和一体化的高度智能综合体而不需要人的直接参与。与此同时,已经正式列入美国国防财政预算的陆军“未来作战系统”(FCS)也把非有生作战力量作为重要的组成部分。在这一规划中。战术机器人的作用得到了突出和强化。它们既包括无人机、遥控武装侦察车等“机器人间谍”,也包括能够运载后勤物资的“机器骡马”,更有能够执行战斗任务的“机器人士兵”。FCS的机器人概念还包括全天候自动传感系统、目标定位系统等。


各国军队都在大力开发各种无人平台,那么我国这方面的情况又如何呢?带着这个问题,本刊记者来到北京亦庄经济技术开发区,采访了北京驰意无人数字感知技术有限公司总经理、高级工程师杨宏斌。


国际合作,奋起直追


驰意无人数字感知技术有限公司是一家国际化合资企业,由中国兵器工业集团北京华北光学仪器有限公司、中国兵器工业集团系统总体部、德国RoboWatch公司等多家单位共同出资组建。


从杨宏斌总经理的介绍中我们得知,根据产品特性和使用领域,目前我国将地面无人平台中的硬件分为无人车和机器人两大类。在军事、防务方面重点以无人车为主体形式出现,在工业及特种功能高度集成方面重点以机器人为主体。其中无人车又分遥控式、半自主式和全自主式三个大类。根据其在作战中的用途,主要分为指挥平台、侦察平台、突击平台、保障平台、特种平台,目前使用较多的领域有侦察战场情报信息、核生化区域探测、无人战斗和特种多功能工程(如排雷、运输、通信网络中继等)。


由于我国技术基础薄弱、研究工作起步较晚,在某些重要的基础学科,如特种传感、视觉导航等理论与技术方面与国外某些国家存在着较大的差距。


目前全球无人智能车辆平台的前三甲是美国洛克希德·马丁公司。以色列埃尔比特公司、德国RoboWatch公司。洛马公司长于平台结构体的设计,埃尔比特公司长于控制系统的设计,德国公司则长于导航技术和人工智能技术。RoboWatch公司最负盛名的便是地面无人车系统的自主导航技术。近几年有关无人平台的防务展中,该公司都是被盛邀参加的对象。他们将人工智能、GPS+INS、运动学、激光测距、雷达探测、超声探测、控制等技术进行综合应用研究,在国际上首先实现了GPS信号不可用情况下的无人平台自主导航。


中国兵器集团通过与其合作,在无人车辆的系统设计、产品集成、技术开发、基础工艺平台建设等方面都会获得快速提高,并能带动国内相关领域和产品的研发深度和研发速度,目前已经达到国际先进技术水平。


在我们对公司有了总体了解后,杨总带我们来到生产车间。走访一下驰意公司正在生产的“五兄弟”。杨总还顺便告诉我们,虽然这“五兄弟”都已经有订货,马上就将开始生产,但暂时还是外国用户购买的,因此只有外国名字,也许《兵器知识》的热心读者们能够为它们起个朗朗上口的中文名。


MOSRO,不倦的巡逻兵


生产车间里,最先进入我们视野的是一个瘦高个,长得像柱子的家伙。我们刚一靠近,它就“说话”了:“您好,欢迎来到驰意无人数字感知技术有限公司。”杨总介绍说,它是一款用于室内监控的机器人,名叫MOSRO,可以代替警卫人员在仓库、机场、停车场,以及重要场馆的VIP通道、会议室等地方执勤。为它的语音库输入更多资料后,它还能完成更加复杂的对话。


MOSRO长0.36米,宽0.48米,高1.18米,重25千克,上面安装有各种传感器。它能自动感知探测周围的墙壁、障碍物,从而在室内自由行走,最大行进速度4千米/小时,可爬13°的坡。电池充电时间为4小时,连续工作时间14-16小时。MOSRO的红外传感器能自动探测和跟踪12米内的人员,雷达传感器的作用距离为30米。发现可疑人员后,它还能自动转身,将头部的摄像机对准目标。


各种探测数据、视频图像能通过多种形式的通信网络,传输给控制站,比如无线通信网卡。杨总在一台普通的商用笔记本电脑上键入一个IP地址,就像把计算机联入普通局域网那样,启动了一台MOSRO。然后命令它分别用红外、雷达跟踪我们这几个“外来者”,整个过程非常简单。


MOSRO还可以选装气体/温度传感器、毒气检测装置等。它能在15%到+40℃的环境下正常工作。这些功能对于军队后勤部门来说,还是非常有用的,不仅能减少后勤人员的工作量,还能在一些特殊场合里完成一些危险性的检查工作,比如弹药库、燃料库。


ASENDRO,双胞小兄弟


在MOSRO旁,蹲着两个像手提箱的机器人。它们的外形几乎一模一样,只是“腿脚”区别很大。


前后伸出四个尖角的是模块式排爆机器人(ASENDRO EOD)。它长约0.6米,宽高0.4米,两侧各有一个提手,包括电池时重45千克。这个方箱子里主要是电池、驱动系统、通信设备、控制系统。ASENDRO机器人使用直流电动机驱动系统动作,最大行驶速度可达10千米/小时。电源系统使用24V/27A蓄电池。机器人混合操作时电源工作时间可达4小时。由于电池的模块化设计,更换起来很方便,短短一分钟就可以完成。


ASENDRO EOD的行走装置,我们在伊拉克战场上的美军机器人里经常见到,它的爬坡和越障性能优良,最大爬坡度可以达到40°,可越过0.15~0.2米高的障碍物,执行爬楼梯动作。它还使用了先进的控制算法,可以执行精确慢速动作,这在排爆作业中非常重要。


该机器人采用2 400兆赫通信频率,同时具有433兆赫安全数据无线通信功能,可传输视频和数据。其控制站、操作界面和MOSRO几乎一样,也非常简洁、方便、实用。在野外无线电遥控时,有效半径可达2千米。它还可选用200米长的光导电缆(光导电缆盘,可拉长至500米),用于复杂环境的探测与灾难救援。


ASENDRO EOD的上方将安装精密的操作臂,标准长度约1.6米,最长可伸长到2.2米。操作臂顶端是立体摄像机和平行爪,用来抓取未爆炸弹等危险物。平行爪开度约10厘米,操作臂的承载能力可达到5千克。


如果说ASENDRO EOD排爆机器人是一个文静的大哥,那么ASENDROSCOUT侦察机器人,就是一个风风火火的小弟了。它的基本结构、控制站都与ASENDRO EOD一样,只是把上方的平行爪、立体摄像机,换成了宽角彩色和热成像摄像机。它最大光学变焦18倍,可以工作在7~14微米波段,镜头视角达50°×35°。这套侦察设备还具备运动识别能力。它的行走装置还可以快速更换为四个轮胎,这样更便于在野外执行任务。


ASENDRO模块式机器人在行走方式、任务载荷方面能够随意进行调整,因此有很强的环境适应性,也大大方便了后勤保障。在反恐、排爆、侦察、救灾行动中,它都能大展身手。更换不同的探测装置、工作模块、传感器,它还可以完成地雷探测与排险等任务。甚至还可以安装滑膛枪等武器装备,作为“战士”参加警戒巡逻。



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