軍用機器人在裝備保障中的應用

毛飛躍+晁智強+陳強+韓壽松+李華瑩

【摘 要】軍用機器人主要用于替代士兵來執行運輸、偵察和掃雷等相關軍事任務，其主要包括示教再現型、離線編程型和智能型3種類型。本文主要介紹了軍用機器人的發展歷程，及其在裝備保障方面的應用情況。最后，結合其在應用中出現的一系列問題，對未來發展進行探討。

【關鍵詞】機器人；裝備保障；發展趨勢

0 引言

當前，世界新軍事變革蓬勃發展，高新武器層出不窮，武器精度、射程、威力不斷提高。這些變革給裝備保障帶來了嚴峻挑戰[1-2]。如何在復雜嚴峻的戰場環境中，盡量減少人員裝備的損傷，提高裝備保障效率，是對裝備保障人員的嚴峻考驗。

自20世紀以來，機器人作為一項新興科技不斷發展。該項技術被迅速應用于軍事領域，各類軍用機器人被研發出來并迅速投入使用。通過使用機器人，不僅讓戰士從枯燥任務解脫出來，而且還能執行各類危險的裝備保障任務。

1 軍用機器人的發展概況

伴隨著機器人相關技術的不斷突破，軍用機器人發展十分迅速。機器人的發展經歷了三個階段，即示教再現型、離線編程型、智能型機器人[3-4]。示教再現型就是通常所說的遙控機器人，它以人員遙控指揮的方式，完成各種動作。離線編程機器人加裝有力覺、視覺、觸覺及其它傳感器，具備一定的感知能力。智能機器人則加裝許多傳感器，將傳感器搜集到的信息加以處理，有高度的自適應性。從目前的發展狀況看，按照軍事用途的不同，機器人可分為地面軍用機器人、空中機器人、水下機器人及空間機器人[4]。

當前，第一代軍用機器人技術比較成熟，各國開發的各種掃雷排爆機器人，以遙控式機器人居多。“金戈斯”機器人是一款加拿大軍方設計的掃雷機器人[5]。該機器人探測深度近1米，探雷效果良好。半自主式機器人也已有部分投入使用，如美國PROWLER機器人，作為哨兵進行偵查監視，減輕了人員負擔。第三代自主式軍用機器人技術也在不斷發展，并逐漸投入使用。如法國與意大利一起研制的無人機“神經元”獨占鰲頭，在無任何指令的情況下，完成飛行，并自動校正[6]。但自主式的三代機器人技術仍不成熟，需要不斷探索前行。

2 機器人在戰術層次的裝備保障應用

隨著信息化戰爭的來臨，裝備保障的需求也在發生著變化。可以將裝備保障任務從戰略、戰術、戰役三個層次[7-9]。從戰術層次講，裝備保障有情報、維修、供給、勤務四項內容，機器人在其中應用廣泛。

2.1 機器人在情報中的應用

情報任務主要包括情報偵察收集、情報處理等。機器人主要是通過對戰場上的情報進行偵察，從而確定裝備維修方案。如美國海軍海上無人潛艇，具有搜索、分辨及排查水雷、繪制海下地圖的功能，為部隊登陸作戰提供了可靠的參考依據[10]。

2.2 機器人在維修中的應用

維修任務是裝備保障任務的重點。機器人在裝備維修中可承擔水下打撈、部件拆卸、故障檢測等任務。1966年，美國兩架正在執行任務的飛機相撞，致使其中一架飛機上攜帶的氫彈掉落海底。面臨緊急情況，美軍使用打撈機器人迅速完成了任務[3]。此后，各種打撈機器人又大顯身手，陸續完成了多項任務。

大型裝備的部件拆卸依靠人力完成，不僅對人員的體力消耗極大，而且稍有不慎，就會造成人員傷亡。為擺脫這種狀況，我軍自主研發了氣動式拆卸機械手。該機械手由人員進行遠程遙控，由機械臂實現部件的拆卸安裝等。另外，它還配備有多種末端執行裝置，可進行螺栓等零件的拆卸，減輕了人員作業的負擔。

2.3 機器人在供給中的應用

供給保障主要由器材供應、彈藥供應、倉庫管理等組成。美國波士頓動力公司研發制造的新型地面軍事機器人“BigDog”，在各種惡劣地形下，仍保持平穩行進；它的負重能力極強，在實戰中，它可以有效地幫助士兵攜帶各種重型設備，武器彈藥等[11]。

2.4 機器人在勤務中的應用

勤務保障主要是防衛與巡邏。由于防衛巡邏任務比較枯燥，由士兵完成時，可能會因為士兵精力的分散而導致任務的失敗。為此，美軍研制了“普洛拉”號機器人，該機器人既能夠按遙控方式作業，也可以預編程序作業。該機器人采用自主目標捕獲系統，通過將電腦中的圖像信息與接收到的信息加以對比，可以有效鑒別出敵我雙方。

除此之外，機器人在裝備保障的其他方面也有大量應用。如當前發展最為成熟的掃雷排爆機器人。這類機器人如美國Mini-Flail小型遙控無人掃雷車，英國的“超級手推車”等。另外，由于受損道路對飛機的起飛、著陸，車輛的通行造成一定的遲滯，戰場上的道路快速修復也越來越得到重視。為此，美軍研發了用于跑道修復的機器人。它有兩種作業方式：一是，人員在駕駛室作業；二是，用控制盒遠程控制。在危險的戰場環境下，工作人員可以在隱蔽的安全位置，通過一個中央控制臺，對機器人進行控制。

3 發展展望

當前，軍用機器人在裝備保障中應用越來越多，但仍存在許多不近如人意的地方，主要存在以下幾個方面的問題。

一是，智能化水平不足。大多數軍用機器人操作復雜，人員需要加以訓練方可使用它們。這不僅增加了使用成本，而且縮小了機器人的使用范圍，致使其只能由專業人員操作。二是，機器人續航能力不足。大多數機器人通過電能提供能量，在一段時間后必需再次蓄能，這使得機器人減小了其工作活動范圍。三是，機器人反應速度較慢。由于目前機器人的控制算法過于復雜，導致機器人反應不夠迅速。

伴隨著關鍵技術的突破，未來軍用機器人在裝備保障應用中將呈現以下發展趨勢：

操作精度不斷提升。未來軍用機器人的維修將不再局限于大型部件的維修，將向小部件，精細元件發展，將極大地擴大裝備維修范圍，減輕維修人員負擔。感知能力不斷增強。未來軍用機器人自主識別能力將取得更大突破，人員與機器人可以更為直接的溝通。人員與機器人的協作將更為緊密，從而提高裝備保障效率。體積將向兩端分化。在應對大型工程任務時，機器人體積會越來越大；在伴隨士兵作戰時，為方便攜帶，機器人體積將呈微型化發展。

【參考文獻】

[1]王俊程.外軍裝備保障建設及啟示[M].軍械工程學院出版，2011.

[2]趙武奎.裝備保障學[M].解放軍出版社，2003.

[3]黃遠燦.國內外軍用機器人產業發展現狀[J].機器人技術與應用，2009：2-3.

[4]李鵬，胡梅.國外軍用機器人發展現狀及發展趨勢[J].國防科技，2013：31-35.

[5]王立欣，曹應龍.異軍突起的軍用機器人[J].國防科技，2002：25-27.

[6]DEMO III / Experimental Unmanned Vehicle（XUV）. http：//www.globalsecurity.org/military/systems/ ground/xuv.htm[OL].

[7]尚偉燕.地面探測車移動系統若干關鍵技術研究[D].南京航天航空大學，2009.

[8]李穗平.軍用機器人的發展及其應用[J].電子工程師，2007（05）：23-25.

[9]張春潤，劉亞東，伊洪冰.裝備保障需求開發方法[J].裝甲兵工程學院學報，2012：15-16.

[10]張其悅，席來軍.加強軍用機器人在裝備保障中的應用研究[OL].維普資訊，2005：7-8.

[11]李偉，王彥峰，王鳳彪.美軍地面機器人發展掃描[J].軍車世界，2010：17-18.

[責任編輯：楊玉潔]