摘要:排爆機器人作為提升部隊戰斗力、反恐排爆的有力工具,引起了各國的重視。本文詳細剖析了排爆機器人的主要特點,提出了未來發展的方向,同時為提高排爆機器人的實戰能力提出其性能測試方法。
關鍵詞:排爆機器人;性能測試
近年來,犯罪分子使用炸彈制造了阿富汗首都爆炸事件和奧斯汀連環爆炸案等一系列恐怖主義活動,極大地危害了社會穩定。為減少在排爆過程中造成的人員傷亡,各國紛紛開始研制排爆機器人到危險環境中直接處置和銷毀爆炸物。武警部隊擔負著防范和處置恐怖活動的任務,在未來戰場中合理運用排爆機器人有利于部隊戰斗力提升和新質戰斗力生成,這是瞄準武警部隊維穩維權戰略目標,堅決落實習主席“加快軍事智能化發展”指示精神的重要表現。
1.? 排爆機器人的主要特點
排爆機器人具有強大的靈活性。為應對復雜的現實環境,排爆機器人必須具備一定的越障能力,一般配有可全方位活動的機械臂和輪式或履帶式的驅動系統,依靠機械臂和驅動系統的配合可完成爬樓梯和翻越矮墻的高難度動作,也可在戰場上快速穿行,具有強大的靈活性。
排爆機器人具有可靠的安全性。人進入危險區域后,心理和生理都會承受巨大壓力,有一定的機率影響排爆作業,且一旦排爆失敗,將會造成人員傷亡。排爆機器人的應用可解決這一問題,其不容易受環境的干擾,即使排爆失敗,也可保障人員的安全。
排爆機器人具有精準的判別性。恐怖分子在設置爆炸物時,通常會進行一定的偽裝,對搜爆和排爆工作都有影響,也耗費了用于排爆的有效時間。排爆機器人配備的X光機和其他探測裝置可快速、準確地判斷爆炸物位置和識別爆炸物,為排爆作業爭取寶貴的時間。
2.? 排爆機器人的發展趨勢
“加快軍事智能化發展”的本質要求是要發展標準化、系列化、通用化和智能化的武器裝備,也是構建網絡信息體系的重要基礎,排爆機器人向以下三個方向發展將極大提高其在實戰中的作業能力,進而完全替代排爆手。
向標準化和模塊化發展。目前各個研究機構采用的部件規格還無法一致,采用標準化接口后,為排爆機器人適配部件更簡單,可促進其快速發展。采用模塊化結構,可提高系統的可靠性和擴展能力,例如在基礎型的排爆機器人上靈活擴充抓、剪、夾、鉆、鋸、透視等功能,以適應不同工作的需求,完成不同的任務。
向精確化和智能化發展。未來的排爆機器人要能利用計算機或其它裝置對爆炸物形態、類別等信息進行精準識別,安裝化學傳感器、觸覺傳感器、聽覺傳感器等做到感知外部環境,使之達到有一定的自主行駛和避障能力,對外界環境變化做出快速響應。
向協同化和一體化發展。當前排爆機器人主要依靠操作員來控制其作業,操作員只能一次性操作一臺機器人,導致作業效率較低。未來在標準化、模塊化和智能化發展的基礎上,多機器人相互協作有望實現,將多個裝載不同模塊的機器人組成為一個協同作戰系統,因各機器人優勢不同,多機器人協作系統能彌補單機器人系統的短板,完成單機器人系統難以完成的復雜任務。同時,操作手在后臺也可實時對多機器人協作系統發出指令,使之成為一支“人機一體”的高效作戰“隊伍”。
3.? 排爆機器人的性能測試方法
排爆機器人的性能發揮對任務的完成至關重要,性能良好、發揮穩定的機器人可增強部隊戰斗力,性能不過關、發揮不穩定的機器人輕則貽誤戰機,重則可能導致任務的失敗。為提高排爆機器人的實戰能力,本文結合國內外相關設計公司的做法,提出在性能測試上應當做到:
通過性能測試。良好的通過性能是排爆機器人順利抵達戰場的首要條件,也是其靈活性的重要體現形式,不同形態、尺寸和重量的排爆機器人在城市、山區和鄉村等不同地形環境下各有優勢,因此要通過模擬最復雜、最多變的戰場地形環境,合理區分排爆機器人的最佳應用場景。例如設置斜坡、樓梯、壕溝、矮墻、砂石路和水坑等障礙路面,根據排爆機器人的形態、尺寸和重量等因素合理分類,為不同類別的排爆機器人設置不同難度的障礙路面,測試其規定時間內的通過性能,最后整合數據并進行分析,得到不同排爆機器人的最佳應用場景。
作業能力測試。排爆機器人的作業過程分為爆炸物探測、爆炸物轉移和爆炸物銷毀,三項都快速、安全完成才算排爆作業的成功,因此必須要求排爆機器人有過硬的作業能力。爆炸物探測要求排爆機器人能獨立地進入危險區搜索并識別爆炸物,可設置干擾物或者將爆炸物放置在難以肉眼觀察的位置,以此測試排爆機器人的靈活性和判別性。爆炸物轉移要求排爆機器人能將爆炸物平穩、安全地轉移到銷毀區域,可通過盡可能多的測試排爆機器人運送不同形狀、尺寸和重量的爆炸物來評判爆炸物轉移能力。爆炸物銷毀是最核心、最關鍵的技術,可依據爆炸物特性設置在不同空間位置,通過準確、安全、快速地處置爆炸物評估爆炸物銷毀能力。
實戰場景測試。通過性能建設和作業能力建設是單一的、分散的、有目地的針對排爆機器人的各項關鍵性能,而實戰場景地形錯綜復雜、干擾物種類繁多和選擇安全排爆區域難確定等因素使得難度更大、綜合性能考量更全面。犯罪分子通常將爆炸物隱藏在人流量較大的區域,實戰場景模擬可以選擇車站、公園和商城等,爆炸物可依靠站臺、座椅、花臺和貨架等基礎設施或行李箱包進行隱藏,操作員遠程操控排爆機器人進入模擬環境進行搜排爆工作,以此綜合考量排爆機器人的通過性和對爆炸物的搜索、轉移、銷毀能力。
作者簡介:張海東(1994.10—),男,重慶市酉陽人,中國人民武裝警察部隊警官學院某教研室助教。