Как работают военные роботы

Jan 19 2005
Солдаты сталкиваются с опасностью каждый день: обнаружение наземных мин, обезвреживание неразорвавшихся бомб и осмотр вражеских зданий — задачи, которые не всегда требуют присутствия человека. Вот где на помощь приходят военные роботы.
ACER размером с бульдозер может выполнять такие задачи, как обезвреживание взрывчатых веществ и перевозка грузов.

Всем известно, что быть солдатом — опасная работа, но некоторые задачи, которые должны выполнять солдаты, более опасны, чем другие. Например, прохождение через минные поля, деактивация неразорвавшихся бомб или зачистка враждебных зданий являются одними из самых опасных задач, которые человек должен выполнять при исполнении служебных обязанностей.

Что, если бы мы могли отправить роботов для выполнения этой работы вместо людей? Тогда, если что-то пойдет не так, мы потеряем только деньги, потраченные на создание робота, а не человеческую жизнь. И мы всегда можем построить больше роботов.

Американские военные уже много лет разрабатывают роботизированные системы для самых разных задач, и некоторые из них даже находятся на передовой в Ираке. В этой статье мы познакомимся с некоторыми из новейших военных роботов-солдат, узнаем, какую работу они могут выполнять, и посмотрим, что ждет военных роботов в будущем.

Если вам интересны некоторые сведения о роботах в целом, прежде чем вы узнаете о роботах военного назначения, ознакомьтесь с разделом «Как работают роботы» .

Теперь давайте начнем.

Содержание
  1. Начальный курс обучения
  2. Маленькие боты: TALON
  3. Маленькие боты: Packbot
  4. Маленькие боты: МАТИЛЬДА
  5. Большие боты: ACER
  6. Большие боты: АРТС, РААС и АРВ
  7. Летающие боты: Global Hawk и Pointer
  8. Летающие боты: Хищник

Начальный курс обучения

Эта версия робота ACER обезвреживает противопехотные мины.

Военные не используют гуманоидных штурмовых роботов, которые мы привыкли ожидать от таких фильмов, как «Терминатор». В современных военных приложениях не имеет большого значения, похож ли робот на человека. Роботы бывают разных форм и размеров, и хотя на самом деле нет единого определения робота, есть одно общее определение: машина, полностью или частично управляемая бортовым компьютером. У роботов также есть датчики, которые позволяют им получать информацию из своего окружения, некоторую форму передвижения и источник энергии.

Если военные роботы не похожи на людей, то какие формы они принимают? Это зависит от того, для каких работ предназначен робот. Роботы, которым приходится преодолевать труднопроходимую местность, используют танковые гусеницы. Летающие роботы очень похожи на маленькие самолеты . Некоторые роботы размером с грузовик, и они очень похожи на грузовики или бульдозеры. Другие, более мелкие роботы имеют очень низкий профиль, что обеспечивает большую маневренность.

Сегодняшние военные роботы мало что делают сами по себе. Их компьютерные мозги не очень сложны с точки зрения искусственного интеллекта (ИИ). ИИ — это форма компьютерной программы, которая позволяет роботу обрабатывать информацию и самостоятельно принимать некоторые решения. Вместо независимого ИИ большинство военных роботов дистанционно управляются операторами-людьми. Военные обычно не используют термин «робот» — они называют их беспилотными наземными транспортными средствами (UGV) или беспилотными летательными аппаратами (БПЛА).

Робот MATILDA весом 61 фунт (28 кг) может буксировать до 475 фунтов (215 кг).

Еще одна важная вещь, которую следует помнить о военных роботах: роботов, предназначенных для помощи солдатам на поле боя, эти солдаты должны нести на поле боя. По этой причине производители роботов пытаются разрабатывать «переносные» конструкции. Переносной робот может переносить один солдат, обычно в специальном рюкзаке.

Далее мы узнаем, почему меньший размер иногда лучше, когда речь идет о военных роботах.

Маленькие боты: TALON

TALON конфигурации

Наиболее распространенными роботами, используемыми в настоящее время военными, являются маленькие плоские роботы, установленные на миниатюрных гусеницах танков. Эти роботы выносливы, способны преодолевать практически любую местность и обычно имеют множество встроенных датчиков, включая аудио- и видеонаблюдение и обнаружение химических веществ. Эти роботы универсальны, с различными наборами датчиков или оружия, которые устанавливаются на основное шасси. Практически все они переносные.

ТАЛОН

TALON — это переносной робот, работающий на небольших гусеницах. В базовой конфигурации он весит менее 100 фунтов (45 кг). TALON спроектирован так, чтобы быть очень прочным — по сообщениям, один из роботов упал с моста в реку в Ираке. Некоторое время спустя солдаты установили блок управления TALON и просто выгнали его из реки [ ref ]. Отсюда вытекает еще одна важная особенность TALON — он амфибийный .

TALON управляется с помощью джойстика, имеет семь настроек скорости (максимальная скорость составляет 6 футов/1,8 метра в секунду) и может использовать свои гусеницы, чтобы подниматься по лестнице, маневрировать через щебень и даже преодолевать снег.

В TALON также заложена универсальность: доступно несколько возможных конфигураций, которые адаптируют робота к конкретной ситуации. Базовый TALON включает в себя устройства для прослушивания аудио и видео и механическую руку. В облегченной (60 фунтов/27 кг) версии отсутствует рука. TALON использовались для поисково-спасательных работ в ВТЦ Ground Zero, а также в Боснии, Афганистане и Ираке для обезвреживания боевых гранат , самодельных взрывных устройств и других опасных взрывчатых веществ.

Недавно TALON был готов взять на себя еще большую роль. Все TALON теперь оснащены химическими, газовыми, температурными и радиационными датчиками. Военные даже проводят испытания TALON, которые несут оружие. «Роботы TALON могут быть оснащены пулеметами M240 или M249 или винтовками Barrett 50-го калибра», — сообщает производитель Foster-Miller .

Штурмовой КОГОТЬ

Военные проводят дополнительные испытания с использованием роботов TALON, оснащенных гранатометами и противотанковыми ракетными установками.

Полные технические характеристики TALON см. в документе Foster-Miller: TALON Robot .

Роботы выходят из-под контроля?

Мысль о роботах, разъезжающих с установленными на них смертоносными системами оружия, беспокоит многих людей. Может ли робот взбеситься и начать стрелять в людей без разбора?

Военные чиновники и разработчики роботов говорят, что это практически невозможно. Роботы не очень часто работают автономно, большую часть времени полагаясь на удаленных людей-операторов. Даже если бы роботу с пушкой разрешили работать самостоятельно, и он вышел бы из-под контроля, достаточно было бы нажать кнопку на блоке управления, чтобы перезагрузить робота в безопасный режим.

Маленькие боты: Packbot

Packbot Scout ищет мины-ловушки на этом грузовике на аэродроме Наджаф, Ирак, 31 марта 2004 года.

Packbot — еще один небольшой робот, работающий на гусеницах. Он еще меньше и легче, чем TALON, и весит около 40 фунтов (18 кг) в базовой конфигурации Scout. Packbot является переносным и предназначен для использования в новом стандартном рюкзаке армии США, модульном легком грузоподъемном оборудовании (MOLLE).

Управляемый процессором Pentium, который был разработан специально для того, чтобы выдерживать грубое обращение, шасси Packbot оснащено системой GPS , электронным компасом и встроенными датчиками температуры. за несколько минут и может выдержать падение на бетон с высоты 6 футов (1,8 метра), что эквивалентно силе 400 g .

Солдаты США регулярно пользуются этой неприступностью, забрасывая Packbot через окна враждебных зданий, а затем используя его для поиска и выяснения, где прячутся вражеские комбатанты. Даже если Packbot приземлится вверх ногами, он может выровняться с помощью мощных рифленых плавников, которые также помогают ему взбираться на препятствия.

Пакбот движение

Packbot выпускается в нескольких различных версиях в дополнение к базовому модулю Scout. Packbot Explorer добавляет квадратную «голову», которая может подниматься на металлическом рычаге, поворачиваться и наклоняться, обеспечивать видео прицеливания и, как правило, действовать как наблюдатель за солдатами, которым нужно выглядывать из-за препятствий или из-за углов. Packbot EOD используется для обезвреживания или безопасного подрыва опасных взрывчатых веществ. Он использует механическую руку с захватывающей рукой, а также полный набор аудио- и визуальных датчиков.

Пакбот Исследователь

Благодаря восьми модульным портам полезной нагрузки Packbot создан для дальнейшей настройки.

Полные технические характеристики Packbot см. в iRobot: Packbot .

Маленькие боты: МАТИЛЬДА

МАТИЛЬДА с механической рукой

MATILDA (Tactical Integrated Light-Force Deployment Assembly от Mesa Associates), производимая Mesa Robotics , похожа на другие конструкции небольших роботов, но имеет более высокий профиль из-за треугольной формы протектора. Он весит 61 фунт (28 кг) вместе с батареями, может переноситься одним или двумя людьми и помещается в багажнике автомобиля.

MATILDA имеет множество возможных конфигураций. Например, он может быть оснащен механическим манипулятором или различными камерами и датчиками и даже может буксировать небольшой прицеп.

Три возможных конфигурации MATILDA

The robot has a top speed of 3 feet (1 meter) per second and a single-charge run time of four to six hours. In the event of tread damage, the quick-change tracks can be swapped in about five minutes.

Matilda Manipulator

MATILDA Specifications

Platform

  • Width: 21 inches (53 cm); Height: 12 inches (30 cm); Length: 30 inches (76 cm)
  • Weight: 61 pounds (28 kg)
  • Power: Four rechargeable 12-volt DV NiMH battery packs
  • Run time: four to six hours per charge
  • Speed: 3 feet per second (1 m/s)
  • Payload bay dimensions: 13.5x16.5 inches (34.3x41.9 cm)
  • Payload capacity: 150 lbs (68 kg)
  • Towing capacity: 475 lbs (215 kg)
  • RF and fiber-optic control

Briefcase Operator Control Unit

  • Weight: 25 lbs (11 kg)
  • Power: 12-volt DC NiMH, 12-volt AC adapter
  • 12.1-inch (30.7-cm) daylight-readable screen
  • Four control joysticks

Портативный пульт оператора

  • Вес: 23 фунта (10 кг)
  • Питание: 12 В постоянного тока NiMH, 12-вольтовый адаптер переменного тока
  • 6,4-дюймовый (16,3 см) дисплей с хорошей видимостью при дневном свете
  • Два джойстика управления

Типы дорожек

  • ловкий
  • Многоцелевой
  • Лед и снег

*Источник: Mesa Robotics: технические характеристики и характеристики

Mesa Robotics также разрабатывает легкого робота MAUD и недорогого MARV , робота с гусеницами, предназначенного для одноразового использования.

МАРВ
MAUD весит менее 30 фунтов (14 кг).

В следующем разделе мы узнаем о некоторых более крупных военных роботах.

Большие боты: ACER

Бронированный робот-инженер (ACER)

Более крупные военные роботы — это в основном грузовики или танки с компьютерами внутри, управляемые дистанционно.

ACER

ACER — еще один робот, созданный Mesa Robotics. Этот робот размером с небольшой бульдозер или Zamboni .

ACER может выполнять множество тяжелых задач, таких как обезвреживание взрывчатых веществ с помощью механической руки, расчистка и срезание препятствий с помощью отвала или гигантского резака, буксировка автомобилей с ограниченными возможностями (включая автобусы), перевозка грузов на прицепе и т. служит оружейной площадкой. Этот робот может катиться вместе с тральщиком, прикрепленным к передней части, очищая поле от противопехотных мин до того, как туда пойдут люди.

Три возможные конфигурации ACER

Одно из наиболее инновационных применений ACER — платформа для пожаротушения и обеззараживания . Оснащенный поворотно-наклонным соплом, ACER может загружать собственный запас пеногасителя или обеззараживающего вещества в баке на 350 галлонов (1325 литров). Сопло также можно установить на механическую руку для очень точного прицеливания.

Очевидно, что ACER не является переносным — он весит 4500 фунтов (2040 кг). Этот сверхмощный робот развивает максимальную скорость 10 км/ч и работает на дизельном двигателе . Топливный бак вмещает 19 галлонов (72 литра). Полные технические характеристики и функции ACER см. в Mesa Robotics: ACER .

Большие боты: АРТС, РААС и АРВ

ARTS, оснащенный граблями Harley Box, начинает работы по обезвреживанию взрывоопасных предметов.

ИСКУССТВО

Универсальная дистанционная транспортная система (ARTS) была разработана ВВС США с одной целью — помочь обезвредить опасные взрывчатые вещества. ARTS — это, по сути, бульдозер, но вместо бульдозерного отвала к нему прикреплены устройства для разминирования, механическая рука и гидрорежущий инструмент. ARTS может управляться дистанционно с расстояния до 3 миль (5 км) в пределах прямой видимости. Он также может устанавливать заряды для детонации взрывчатых веществ на расстоянии. ARTS весит 7 500 фунтов (3 400 кг).

РААС и АРВ

Роботизированная бронированная штурмовая система ( RAAS) и вооруженная роботизированная машина (ARV) разрабатываются американскими военными. Это крупногабаритные роботы (БРЭМ будет весить от 5 до 6 тонн), способные нести до 1 тонны полезной нагрузки.

Потенциальное вооружение, которое будет установлено на этих роботах размером с танк, включает 30-мм цепную пушку Mk 44 или турельную систему, способную запускать ракеты Hellfire . Они были спроектированы таким образом, чтобы их можно было перевозить и развертывать на основных транспортных самолетах вооруженных сил, C-130 и CH-47.

Самолет C-130 Hercules ВВС США

В следующем разделе мы познакомимся с некоторыми роботами, которые могут подняться в воздух.

Больше, чем военные

Хотя роботы в этой статье были разработаны в первую очередь для использования в вооруженных силах, они также могут использоваться и в гражданских целях. Правоохранительные органы используют роботов для обезвреживания или подрыва взрывчатых веществ — велика вероятность, что в местной полиции есть робот. Беспилотные штурмовые роботы и роботы-разведчики могут быть полезны в ситуациях вооруженного противостояния.

Должностные лица здравоохранения и безопасности, а также пожарные службы также находят применение этим роботам. Промышленные пожары могут быть смертельными для пожарных, потому что они никогда не могут быть уверены, есть ли взрывоопасные химические вещества. Отправка робота для проверки может спасти жизнь. Способность роботов безопасно исследовать и обеззараживать опасные материалы может сделать их постоянными сотрудниками в крупных больницах и в командах Hazmat.

Летающие боты: Global Hawk и Pointer

Northrop Grumman RQ-4A Global Hawk

Военные используют несколько различных летающих роботов, в основном для разведки . Вместо UGV они известны как БПЛА (беспилотные летательные аппараты), и их иногда называют дронами . БПЛА выглядят как модели самолетов, и их размер варьируется от небольших самолетов, которые может удерживать человек и запускать с хорошим броском, как FQM-151 Pointer, до полноразмерных самолетов, которые управляются дистанционно, как RQ- 4А Глобальный Ястреб.

RQ-4A Глобал Хок

Спецификации Global Hawk

  • Длина: 44 фута 4,75 дюйма (13,53 м)
  • Размах крыла: 116 футов 2,5 дюйма (35,42 м)
  • Высота: 15 футов 2,5 дюйма (4,64 м)
  • Вес пустого: 14 800 фунтов (6710 кг)
  • Максимальный вес: 25 600 фунтов (11 600 кг)
  • Скорость: 403 миль/ч (648 км/ч)
  • Потолок: 65 000 футов (19 800 м)
  • Дальность действия: 11 730 морских миль (21 720 км)
  • Выносливость: 36 часов
  • Силовая установка: ТРДД Rolls-Royce/Allison F137-AD-100 *Источник: Справочник американских военных ракет и ракет .

Указатель FQM-151

Спецификации указателя

Стрелка AeroVironment FQM-151
  • Длина: 6 футов (1,83 м)
  • Размах крыла: 9 футов (2,74 м)
  • Вес: 9,6 фунта (4,3 кг)
  • Скорость: 50 миль/ч (80 км/ч)
  • Потолок: 985 футов (300 м)
  • Радиус действия: 2,7 морских мили (5 км)
  • Автономность: Первичные батареи - 1 час; Аккумуляторы - 20 мин.
  • Силовая установка: электродвигатель *Источник: Справочник американских военных ракет и ракет .
Стрелка AeroVironment FQM-151

Летающие боты: Хищник

БПЛА MQ-1 Хищник

Разведка играет ключевую роль в военном планировании — дроны помогают военачальникам следить за своими войсками, а также обнаруживать вражеские войска, которые могут поджидать, чтобы устроить засаду американским солдатам.

Летающие роботы, такие как Predator, предоставляют постоянные данные в режиме реального времени о передвижении войск, местонахождении противника и погоде. По крайней мере, в одном случае летающий робот сделал гораздо больше, чем просто обнаружил врага: «Хищники» могут быть оснащены ракетами «Хеллфайр», и когда один из этих беспилотников ВВС обнаружил зенитную установку на юге Ирака в марте 2003 года, он использовал ее. один из Адских огней, чтобы убрать его [ исх ].

MQ-1 Predator Hunter/Killer оснащен двумя ракетами Hellfire и системой наведения.

Чтобы узнать больше о Predator, см. Как работает БПЛА Predator .

Сегодняшние военные роботы ограничены в своей автономности и радиусе действия. По сути, они привязаны к контролерам-людям. Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA), правительственная организация США, которая финансирует и разрабатывает новые технологии для использования в военных целях, недавно провело широко разрекламированную гонку роботов, чтобы увидеть, как далеко продвинулся искусственный интеллект роботов. Оказывается, ИИ все еще довольно ограничен — ни один робот не прошел курс. Таким образом, несмотря на то, что способности роботов увеличиваются, кажется, что в обозримом будущем человек-солдат все еще будет требоваться в пункте управления.

Для получения дополнительной информации о военных роботах перейдите по ссылкам на следующей странице.

Много дополнительной информации

Статьи по Теме

  • Как работают роботы
  • Как работает БПЛА Predator
  • Как работает АСИМО
  • Как будут работать змеиные роботы
  • Как работают наземные мины

Больше отличных ссылок

  • Меса Роботикс
  • Грандиозный вызов DARPA
  • RDECOM: вооруженные роботы дают представление о войне будущего
  • GlobalSecurity.org: Вооруженная разведывательная машина FCS UGV
  • Air Force Link: роботы демонстрируют мастерство защиты сил

Источники

  • Связь ВВС: Роботы демонстрируют мастерство защиты сил , Джеймс Коберн
  • Сотрудники АУВСИ. « Военные роботы США, задействованные в войне в Ираке ».
  • Фостер-Миллер: Роботы TALON
  • Райдер, Тимоти Л. « Роботы помогают в битве в Ираке ».
  • GlobalSecurity.org: Вооруженная разведывательная машина FCS UGV
  • RDECOM: Вооруженные роботы дают представление о войне будущего , Стивен Трентанелли
  • Берковиц, Брюс. Новое лицо войны. Свободная пресса, 2003. 0-7432-1249-5.
  • Шахтман, Ной. « Больше роботов, готовых к службе ».