多種多樣的美國(guó)無(wú)人車

美國(guó)陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)一直在尋求提高戰(zhàn)斗力的方法，它既要能節(jié)約人力，又要能在危害操作人員安全的地區(qū)增加部隊(duì)行動(dòng)的自由。研制無(wú)人車就是為了滿足這一要求。研究人員將機(jī)器人、傳感器和汽車工程結(jié)合起來(lái)，研制出可以利用人工智能操縱的車輛。

101“首看”

101“首看”（101 FirstLook）于2009年10月在美國(guó)陸軍展（AUSA）發(fā)布會(huì)上首次露面，當(dāng)時(shí)，智能機(jī)器人公司（iRobot）將它描述為一種可投擲的“概念原型”無(wú)人車。2011年4月，智能機(jī)器人公司發(fā)布了平臺(tái)細(xì)節(jié)。

101“首看”無(wú)人車比該公司其他產(chǎn)品小，但設(shè)計(jì)有1個(gè)前置安裝的鰭狀肢系統(tǒng)，使其能保持正確的方向，并提高爬升能力。該無(wú)人車涉水深度可達(dá)90cm，且具有較低的水下運(yùn)行成本。

101“首看”配備有1個(gè)手腕式觸摸屏操作控制裝置（OCU），內(nèi)置1個(gè)無(wú)線控制器。其前方、后方和兩側(cè)都安裝有攝像機(jī)，可在低光線條件下進(jìn)行紅外照射，其他攝像機(jī)和專用載荷可以集成到平臺(tái)中，最大重量可達(dá)0.22kg。其他可選的任務(wù)載荷還包括熱成像器、核生化（NBC）傳感器和破壞性載荷。該車還具有雙向聲頻通信和數(shù)字聯(lián)網(wǎng)能力，能使多個(gè)遙控設(shè)備中繼遠(yuǎn)程無(wú)線通信信號(hào)。

該型無(wú)人車長(zhǎng)0.25m，寬0.23m，高0.1m，整車重2.3kg，最大任務(wù)載荷承荷能力為15kg，最大行駛速度5.5km/h，最大下落距離4.5m，可越過(guò)0.2m高的障礙物，持續(xù)工作時(shí)間（靜止監(jiān)控）為10h，無(wú)線電頻率5.8GHz或2.4GHz。

300系列無(wú)人車

300系列小型無(wú)人車（SUGV）是智能機(jī)器人公司對(duì)原美國(guó)陸軍未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)項(xiàng)目（已取消）所選中的小型無(wú)人車進(jìn)一步研制而來(lái)，基于該公司的“背包機(jī)器人”（PackBot）平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研發(fā)。目前，該系統(tǒng)處于服役階段。其型別主要有：300小型無(wú)人車（基本型）、小型無(wú)人車 310（爆炸物處置型）、小型無(wú)人車 320A和B（偵察型）。

300系列小型無(wú)人車基本設(shè)計(jì)與“背包機(jī)器人”系列相同，配備2個(gè)BB-2590/U蓄電池、姿態(tài)低、履帶寬且有向前的鰭狀輪，可支持攀爬臺(tái)階和越過(guò)障礙物。基本的300小型無(wú)人車偵察型裝配有1個(gè)寬角度固定焦距且?guī)в械鬃南鄼C(jī)，可攀爬過(guò)臺(tái)階。該相機(jī)的分辨率為640×480，其視場(chǎng)（FOV）為107°。該基本平臺(tái)還可配備1個(gè)機(jī)械臂以及1臺(tái)索尼FCB-IX11相機(jī)，該相機(jī)可提供40倍、視場(chǎng)為48°～5°，可自動(dòng)聚焦并帶有自動(dòng)紅外成像系統(tǒng)。其控制器為1臺(tái)6.8kg的便攜式電腦，顯示器為38cm，連接在1個(gè)商用的Xbox360控制器上。

310小型無(wú)人車配備有1個(gè)機(jī)械臂、1臺(tái)框架相機(jī)以及1臺(tái)索尼相機(jī)。

320A小型無(wú)人車和320B小型無(wú)人車配備1臺(tái)索尼980相機(jī)（312倍縮放，F(xiàn)OV 42°，分辨率為640×480）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、雙向聲頻、機(jī)械臂夾爪上的載荷安裝座以及 300小型無(wú)人車和310小型無(wú)人車上裝配的其他設(shè)備。小型無(wú)人車320B型還包括熱成像攝像機(jī)以及激光測(cè)距儀。

300小型無(wú)人車、310小型無(wú)人車和320小型無(wú)人車系列都可以由基本的便攜式控制器進(jìn)行操作，該控制器重2.7kg，配有Tac-Eye公司平視眼鏡和Xbox360控制器。320小型無(wú)人車還可使用先進(jìn)的便攜式控制器進(jìn)行操作，該控制器重6.4kg，由Tac-Eye公司的1個(gè)加固型控制器對(duì)其提供支持。

車輛長(zhǎng)0.81m，寬0.52m，高0.4m，整車重11.3～14.5kg；機(jī)械臂最大伸展長(zhǎng)度0.61m，夾爪最大開(kāi)口0.13m，夾爪強(qiáng)度15.9kg；最大行駛速度10km/h，持續(xù)工作時(shí)間6h，最大爬升坡度40°，可越過(guò)0.3m高的障礙物；遙控視距控制距離小于1km。

510“背包機(jī)器人”

510“背包機(jī)器人”是智能機(jī)器人公司研發(fā)的小型履帶爆炸物處置無(wú)人車。它是世界上最成功的經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證的機(jī)器人之一，其模塊化、適應(yīng)性和可擴(kuò)展性使其適合執(zhí)行排爆、監(jiān)視/偵察、化學(xué)/生物/放射/核/炸藥（CBRNE）檢測(cè)、危險(xiǎn)品裝卸作業(yè)以及各種其他危險(xiǎn)任務(wù)。基于任務(wù)需求的快速配置，510“背包機(jī)器人”容易爬上樓梯、在狹窄通道作業(yè)同時(shí)保持穩(wěn)定的效率，在操作人員保持安全距離的同時(shí)確保實(shí)時(shí)視頻中繼、聲頻和傳感器數(shù)據(jù)傳輸。目前，已有超過(guò)4500套510“背包機(jī)器人”在世界范圍內(nèi)使用。

小型無(wú)人車（SUGV）

該型別為基本型。通常用于建筑物內(nèi)潛在威險(xiǎn)清除、隧道排查，對(duì)可能對(duì)人有潛在威脅的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視、偵察和探測(cè)；通過(guò)實(shí)時(shí)視頻、聲頻和傳感器數(shù)據(jù)的讀取，為操作人員提供態(tài)勢(shì)感知，從而有效確定危險(xiǎn)等級(jí)，減少人員生命威脅。平臺(tái)為“即插即用”型，允許各種載荷、傳感器和其他工具的簡(jiǎn)單集成。

帶EOD工具包的510“背包機(jī)器人”

該型別設(shè)計(jì)用于炸彈處置，識(shí)別和消除路邊炸彈、汽車炸彈、簡(jiǎn)易爆炸裝置（IED）、檢查站（對(duì)車、包裝物和建筑物進(jìn)行檢測(cè)，分辨出是IED還是無(wú)害目標(biāo)）、檢查、爆炸檢測(cè)和行進(jìn)清障。可為陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)、海軍EOD技術(shù)人員所用。

帶優(yōu)先響應(yīng)工具包（First Responder Kit）的510“背包機(jī)器人”

最初用于幫助SWAT小隊(duì)和炸彈小隊(duì)解決高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境遇到的情況，如炸彈處置、人質(zhì)位置、搜索與營(yíng)救以及其他類型的危險(xiǎn)處境，可通過(guò)實(shí)時(shí)視頻、聲頻和傳感器讀數(shù)提供態(tài)勢(shì)感知。車輛可攀爬樓梯、進(jìn)入難以接近的地域和崎嶇地形。它是一種理想的評(píng)估人質(zhì)情形及其他危險(xiǎn)環(huán)境的無(wú)人車。

CBRNE 510“背包機(jī)器人”

該型別機(jī)器人系統(tǒng)能夠?qū)τ卸竟I(yè)材料、化學(xué)戰(zhàn)試劑、輻射或爆炸危險(xiǎn)品的感知和視覺(jué)/聲音檢測(cè)。這個(gè)緊湊堅(jiān)固的機(jī)器人系統(tǒng)支持在極端環(huán)境下和多機(jī)器人情況下部署和操作，更好地確保部隊(duì)和維護(hù)世界安全的第一響應(yīng)者的安全。

帶EOD工具包的510“背包機(jī)器人”是一種手持式反IED和反EOD遙控裝置。有1套聚合體履帶，在一端有一對(duì)鰭狀履帶，能幫助車輛攀登樓梯和跨越非平坦表面。操縱桿為八自由度和1個(gè)能旋轉(zhuǎn)360°的基座。水平可伸到2m，完全伸展時(shí)能提升4.5kg。在收回后，最大載荷為13.5kg。夾鉗能展開(kāi)180°。系統(tǒng)裝備了一組相機(jī)，1臺(tái)能持續(xù)搖動(dòng)拍攝全景、傾斜220°的監(jiān)視相機(jī)，1臺(tái)具有312倍變焦功能和微光能力的彩色電耦合裝置。1臺(tái)廣角驅(qū)動(dòng)相機(jī)安裝在基座，能夠提供前視、后視、下視視角，還能觀察操作位置。2臺(tái)彩色相機(jī)提供從操縱第二肘位置的頭部視角。在視覺(jué)和瞄準(zhǔn)的頭部安裝了相機(jī)，可使操作人員初步觀察遙控位置和運(yùn)動(dòng)。CBRNE 510“背包機(jī)器人”配備有1個(gè)特殊的CBRNE包，包括用于化學(xué)戰(zhàn)試劑和有毒工業(yè)材料的史密斯檢測(cè)液晶顯示器3.3（Smiths Detection LCD 3.3）、用于多威脅檢測(cè)的華瑞集團(tuán)六合一射線/氣體檢測(cè)儀（MultiRAE Pro）、爆炸物檢測(cè)儀（FLIR Fido XT）、美國(guó)Canberra公司UltraRadiac Plus型個(gè)人輻射劑量計(jì)、手持式（拉曼）化學(xué)物質(zhì)鑒定儀（Thermo FirstDefender RMX）、德?tīng)柛馲-am 5600化學(xué)氣體檢測(cè)儀、賽默科技公司RadEye GN+γ和中子輻射測(cè)量?jī)x、前視紅外系統(tǒng)公司的輻射檢測(cè)儀（nanoRaider ZH）等。

帶EOD工具包的510“背包機(jī)器人”通過(guò)1個(gè)手提式指揮臺(tái)來(lái)控制，采用“游戲桿”類型的控制桿，與指揮顯示屏交聯(lián)，顯示來(lái)自隨車相機(jī)的反饋和傳感器信息。有預(yù)定的操縱位置和遙控臂的3D顯示。指令通過(guò)無(wú)線電控制系統(tǒng)發(fā)送也可通過(guò)光纖發(fā)送。裝備了ICx Fido防爆系統(tǒng)，能探測(cè)從IED或其他軍械散發(fā)的爆炸氣體。這些氣體由遙控車的車載EOD設(shè)備處置。該設(shè)備主要是1個(gè)破壞器。

帶優(yōu)先響應(yīng)工具包的“510背包機(jī)器人”安裝了監(jiān)視相機(jī)，可持續(xù)搖動(dòng)拍攝，傾斜220°；彩色電荷耦合裝置，帶光學(xué)變焦、自動(dòng)變焦、圖像穩(wěn)定和微光功能。其機(jī)械臂安裝在360°旋轉(zhuǎn)的基座上，可精確定位，安置有破壞器。分離式操作人員控制裝置（DOCU）的設(shè)計(jì)類似流行的游戲控制桿，最大程度減少訓(xùn)練時(shí)間。DOCU提供預(yù)定的操縱位置和3D主動(dòng)在屏顯示。

CBRNE 510“背包機(jī)器人”采用輕型、便攜式筆記本的操作人員控制單元（OCU）。

根據(jù)型別不同，510“背包機(jī)器人”長(zhǎng)0.87～1.01m，寬0.4～0.52m，高0.2～2.21m，整車重13.6～30.8kg；機(jī)械臂最大伸展長(zhǎng)度2.00～2.03m，伸展時(shí)機(jī)械臂提升能力為13.5kg，控制臺(tái)重量為18.5kg；最大行駛速度不大于10km/h，最大爬升坡度60°，涉水深度0.15m，攀垂直墻高0.2m；遙控視距控制距離小于400m，無(wú)線電頻率4.9GHz。

710“眼鏡蛇”（710 Kobra）

710“眼鏡蛇”是智能機(jī)器人公司研發(fā)的一種強(qiáng)大、堅(jiān)固、快速、靈活的機(jī)器人，支持或進(jìn)行多重任務(wù)載荷配置而不犧牲其機(jī)動(dòng)性或在崎嶇的地形和樓梯上行進(jìn)。

710“眼鏡蛇”的主要用途是爆炸物檢測(cè)、車輛檢查、爆炸品處理/炸彈處置、持久監(jiān)視等任務(wù)。具有易于使用、可擴(kuò)展、易于運(yùn)輸、模塊化集成等特點(diǎn)。可打開(kāi)房門、破壞窗戶、割斷安全帶以開(kāi)速到達(dá)，可在崎嶇地面、城市地形和所有天氣條件下使用。目前，該系統(tǒng)正處于研發(fā)階段。

710“眼鏡蛇”機(jī)器人系統(tǒng)由車輛平臺(tái)、機(jī)械臂、攝像機(jī)、電池箱、履帶以及操作人員控制裝置等組成。配備12節(jié)BB-2590/U電池組，其使用壽命為6～10h，安裝和拆卸時(shí)間為60s。其前端和后端配備有彩色、黑白、寬廣角攝像機(jī)，雙通道聲頻、熱監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）。710“眼鏡蛇”采用無(wú)線電控制。

車輛長(zhǎng)0.91m，寬0.54m，高0.46m，整車重166.5kg，最大任務(wù)載荷重量68kg；機(jī)械臂伸展時(shí)最大高度可達(dá)0.8m，水平最大長(zhǎng)度1.08m；最大行駛速度12.9km/h，最大爬升坡度45°，離地間隙0.81m，涉水深度0.46m，越壕寬度0.91m；遙控視距控制距離800m，無(wú)線電頻率2.4GHz/4.9GHz。

“阿瑟”（ACER）

“阿瑟”（ACER）是一種軍事遙控車，由梅薩機(jī)器人公司（Mesa Robotics）研發(fā)，ACER 是“裝甲作戰(zhàn)工程控制裝置”（Armored Combat Engineet Robot）的英文簡(jiǎn)稱。主要用途是清除障礙、移除爆炸物、牽引貨物和失能車輛，還可以作為其他各種任務(wù)平臺(tái)，如清掃建筑物、排雷、消防、去污等。目前，“阿瑟”已完成研發(fā)，處于交付狀態(tài)。

“阿瑟”的尺寸和推土機(jī)相當(dāng)，重約2000kg，屬于較大型陸上軍用機(jī)械。與許多其他軍用遙控車一樣，它有1個(gè)模塊化車體，可根據(jù)任務(wù)進(jìn)行相應(yīng)配置。“阿瑟”采用踏步式移動(dòng)方式，能安裝吊桶、板片、切割刀、機(jī)械臂和武器等。作為消防/去污平臺(tái)時(shí)，“阿瑟”需在機(jī)械臂上裝備可水平/垂直移動(dòng)的噴嘴，在1325L的水箱容量?jī)?nèi)添加泡沫劑和去污劑。

該車型長(zhǎng)1.86m，寬1.58m，高1.46m，整車重20 41kg；最大任務(wù)載荷重量1113kg，便攜式控制站重量3.17kg，伸展時(shí)機(jī)械臂最大提升能力453.5kg；最大速度10km/h，持續(xù)工作時(shí)間18h，路緣間隙0.3m，涉水深度0.45m，爬升坡度45°；視距控制距離700m，無(wú)線電頻率900MHz。

“犰狳”（Armadillo） V2

“犰狳”V2是一種小型一次性無(wú)人車，使用于建筑物、僅能爬行的空間和屋頂?shù)忍幾鳂I(yè)。該系統(tǒng)已被美國(guó)陸軍遠(yuǎn)征勇士試驗(yàn)（AEWE）選用；目前。部署于荷蘭反恐部隊(duì)，新加坡技術(shù)公司有意購(gòu)買。

“犰狳”V2采用Tracksorb模塊化設(shè)計(jì)機(jī)輪，能吸收垂直于軸向的撞擊，可在不平坦的地形上行駛，可攀爬障礙物。標(biāo)準(zhǔn)傳感器包括2個(gè)驅(qū)動(dòng)晝/夜彩色攝像機(jī)（4倍數(shù)字變焦）和2個(gè)側(cè)邊態(tài)勢(shì)晝/夜彩色攝像機(jī)（2倍變焦），提供360°視角。配有麥克風(fēng)和紅外發(fā)射二極管。控制站外罩由高致密性塑料制成，屏幕由電磁兼容聚碳酸酯防護(hù)罩制成，操縱桿和按鈕由聚亞氨酯橡膠制成。“犰狳”V2攜帶鋰離子電池。

車輛長(zhǎng)0.26m，寬0.23m，高0.1m，整車重2.1kg；最大任務(wù)載荷重量3kg，便攜式控制站重量1.1kg；最大行駛速度10km/h，最大爬升坡度45°，路緣間隙0.24m；視距控制距離300m，非視距控制距離200m。

“安德羅斯”F6A-J

“安德羅斯”F6A-J是“安德羅斯”V-A1的高速縮比型，已被列入美國(guó)國(guó)防部采購(gòu)名單中，單價(jià)93600美元。目前，該系統(tǒng)處于服役階段，部署于伊利諾斯州卡本代爾警察局、伊利諾斯州溫尼貝戈警察局、田納西州納什維爾戰(zhàn)術(shù)/炸彈隊(duì)和其他服務(wù)部門。

“安德羅斯”F6A-J采用與V-A1和迷你“安德羅斯”Ⅱ相同的鉸接式履帶設(shè)計(jì)。車輛完全密封，能適應(yīng)各種天氣。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械臂完全伸展時(shí)，能到達(dá)車前方122cm，離地高度213cm，可提起11kg的重物。

其標(biāo)準(zhǔn)載荷包括3個(gè)微光電荷耦合裝置攝像機(jī)、1個(gè)安裝在機(jī)械臂上固定位置、傾斜角度可調(diào)的黑/白相機(jī)、1個(gè)安裝了PT轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)制的彩色監(jiān)視攝像機(jī)、1個(gè)位于底盤前方的黑/白驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)。還配備了安裝在監(jiān)視相機(jī)和臂上相機(jī)的可變強(qiáng)度燈。其可選視頻系統(tǒng)包括機(jī)動(dòng)的監(jiān)視相機(jī)擴(kuò)展器、夜視套件、畫中畫和頭戴式視頻顯示器。機(jī)械臂還配備了1個(gè)雙向聲頻系統(tǒng)。

“安德羅斯”F6A-J由安裝在控制站的便攜式控制單元控制，可選用無(wú)線電控制、光纖電纜或便攜電纜盤方式。控制站配置有2個(gè)12V、30Ah直流電池、1個(gè)電池充電器，并可采用主電源進(jìn)行操作。其可選配件包括霰彈槍、氣體分配器和電纜剪。

“安德羅斯” F6B

“安德羅斯”F6B是F6A的改進(jìn)型，機(jī)械臂和軟件得到了改進(jìn)。目前，該系統(tǒng)已完成開(kāi)發(fā)，并在加拿大多倫多警察局服役。

與F6A相比，F(xiàn)6B的改進(jìn)之處在于，機(jī)械臂添加了多種傳感器，可向便攜式控制站提供更精確圖形，能顯示臂的方位、軀干旋轉(zhuǎn)、夾鉗旋轉(zhuǎn)和夾鉗開(kāi)/關(guān)等；改進(jìn)后的軟件可使該無(wú)人車自動(dòng)部署到9個(gè)出廠預(yù)設(shè)置中的任意一個(gè)，或由用戶指定的設(shè)置。

F6B由無(wú)線電或電纜控制，由機(jī)輪或履帶牽引，操作人員可根據(jù)速度、地形、帶寬等選擇。F6B上能裝備的配件與早期的F6A相同，包括APD2000化學(xué)傳感器、霰彈槍、破壞器和破窗組件等。