กองทัพหุ่นยนต์ทำงานอย่างไร

"เทอร์มิเนเตอร์" แสดงให้เราเห็นถึงอนาคตที่กองพันหุ่นยนต์ ฮิวแมนนอยด์ ที่ทำสงครามกับมนุษยชาติ ในขณะที่วิสัยทัศน์นั้นยังคงอยู่ในขอบเขตของนิยายวิทยาศาสตร์หลายประเทศกำลังมองหาการสร้างหุ่นยนต์ทหาร รวมทั้งสหรัฐอเมริกา ที่จริงแล้ว ในปี 2544 พระราชบัญญัติอนุญาตการป้องกันประเทศ Floyd D. Spence ได้กำหนดเป้าหมายสำหรับกองทัพสหรัฐฯ - สร้างกองกำลังยานเกราะต่อสู้ไร้คนขับซึ่งจะคิดเป็นหนึ่งในสามของยานพาหนะทั้งหมดที่ใช้งาน จนถึงตอนนี้ การออกแบบหุ่นยนต์ไม่ได้คล้ายกับเทอร์มิเนเตอร์ แต่พวกมันก็อาจถึงตายได้

แผนระบบการต่อสู้ในอนาคตของกองทัพบกสหรัฐฯ (FCS) เป็นกลยุทธ์ที่ครอบคลุมเพื่อยกระดับระบบการทหารของประเทศในทุกสาขาของกองทัพ แผนดังกล่าวเรียกร้องให้มีระบบการสู้รบแบบบูรณาการ ได้แก่ กองยานพาหนะต่าง ๆ ที่จะใช้ชิ้นส่วนเดียวกันได้มากถึง 80 เปอร์เซ็นต์ เซ็นเซอร์แบบไม่ต้องใส่ข้อมูลใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อรวบรวมข่าวกรองในสนาม และระบบการยิงแบบไร้คนขับที่สามารถยิงขีปนาวุธใส่ศัตรูที่อยู่นอก แนวสายตาและหุ่นยนต์หลายตัว

หุ่นยนต์แบ่งออกเป็นสี่ประเภท:

ยานพาหนะ MULE และ ARV อาจเป็นจุดเริ่มต้นของการทำสงครามรูปแบบใหม่ มี MULE ที่เสนออยู่สามเวอร์ชัน ซึ่งทั้งหมดนี้จะหมุนบนล้อ สองรุ่น ได้แก่ ยานพาหนะขนส่งที่บรรทุกอุปกรณ์ได้มากกว่าหนึ่งตัน และยานพาหนะที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับและปิดการทำงานของทุ่นระเบิด ต่อต้านรถถัง มีความคล้ายคลึงกับหุ่นยนต์ทหาร ใน ปัจจุบัน รูปแบบที่สามคืออุปกรณ์ Armed Robotic Vehicle-Assault-Light (ARV-AL) โดยจะมีชุดการลาดตระเวน การเฝ้าระวัง และการจัดหาเป้าหมาย (RSTA) และอาวุธแบบบูรณาการ กล่าวอีกนัยหนึ่ง หุ่นยนต์ตัวนี้คล้ายกับทหารมนุษย์ที่สามารถต่อสู้กับศัตรูในการต่อสู้ได้

หุ่นยนต์ ARV ไม่ค่อยเหมือนทหารและเหมือนรถถังมากกว่า อันที่จริง ความตั้งใจของกองทัพบกคือการใช้หุ่นยนต์ ARV-A เพื่อสนับสนุนภารกิจยานพาหนะที่บรรจุคน ตัวอย่างเช่น ผู้บัญชาการกองบินรถถัง สามารถใช้หุ่นยนต์ ARV-A เพื่อขยายขอบเขตอิทธิพลของทีมโดยไม่จำเป็นต้องใช้ทหารเพิ่ม หุ่นยนต์สามารถรับตำแหน่งที่อันตรายที่สุดและให้การสนับสนุนเมื่อใดก็ตามที่ยานพาหนะบรรจุเข้าสู่สถานการณ์การต่อสู้

เนื่องจากการตัดงบประมาณ การริเริ่มที่มีราคาแพงกว่าจำนวนมากที่รวมอยู่ใน FCS อาจจำเป็นต้องเลื่อนออกไปอย่างไม่มีกำหนด ยานพาหนะ MULE และ ARV อยู่ในหมวดหมู่นี้ ด้วยเหตุนี้ อาจต้องใช้เวลาหลายปีกว่าที่เราจะเห็นหุ่นยนต์ของสหรัฐฯ ถูกใช้เป็นนักรบในสถานการณ์สงคราม อย่างไรก็ตาม กองทัพสหรัฐยังคงมุ่งมั่นที่จะลงทุนในหุ่นยนต์ด้วยความหวังว่าวันหนึ่งหุ่นยนต์จะสามารถเข้ามาแทนที่ทหารมนุษย์ในสถานการณ์อันตรายได้

ในบทความนี้ เราจะมาดูกันว่าหุ่นยนต์เหล่านี้ทำงานอย่างไร และหุ่นยนต์ทหารอาจเปลี่ยนโฉมหน้าของสงครามไปตลอดกาลได้อย่างไร

ในตอนต่อไป เราจะมาดูบทบาทของทหารหุ่นยนต์กัน

สนุกกับคำย่อ

ชื่อเต็มของโครงการหุ่นยนต์ของกองทัพบกใน FCS ค่อนข้างจะพูดได้เต็มปาก: Future Combat Systems (FCS), Brigade Combat Team (BCT), Unmanned Ground Vehicle (UGV), Integrated Product Team (IPT) หรือ FCS (BCT) UGV IPT สั้น ๆ.

สารบัญ

1. ทีมหุ่นยนต์
2. เครื่องมือและอาวุธหุ่นยนต์
3. ประสิทธิผล เศรษฐศาสตร์ และจริยธรรม

ตามหลักการ แล้ว ทหาร หุ่นยนต์จะสามารถบรรลุเป้าหมายทางทหารแบบเดียวกับที่กลุ่มมนุษย์สามารถจัดการได้ พวกเขาจะต้องเป็นอิสระและสามารถระบุเป้าหมายได้ แยกแยะระหว่างกองกำลังฝ่ายเดียวกันและฝ่ายศัตรู เข้าปะทะกับศัตรู และโต้ตอบกับผู้อื่นในรูปแบบที่นอกเหนือไปจากการยิงอาวุธ ตอนนี้ หุ่นยนต์ส่วนใหญ่ถูกควบคุมจากระยะไกลโดยมนุษย์ที่สถานีบัญชาการ แม้ว่าหุ่นยนต์บางตัวจะมีอิสระในตัวเองอย่างจำกัดและสามารถเดินจากจุด A ไปยังจุด B ได้โดยมีการควบคุมดูแลเพียงเล็กน้อย เพื่อให้กองทัพหุ่นยนต์เป็นกองกำลังต่อสู้ที่มีประสิทธิภาพ จะเป็นการดีที่สุดหากหุ่นยนต์แต่ละตัวสามารถประเมินสถานการณ์และตัดสินใจได้โดยไม่ต้องอาศัยข้อมูลจากมนุษย์

กองทัพบกยังคงทำงานร่วมกับหน่วยงานของรัฐ เช่นNASAมหาวิทยาลัย และองค์กรต่างๆ เพื่อผลักดันให้มีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ ส่วนหนึ่งของโครงการ Future Combat Systems คือโครงการระบบนำทางอัตโนมัติ (ANS) เป้าหมายของ ANS คือการสร้างระบบนำทางแบบแยกส่วนซึ่งช่างเทคนิคสามารถติดตั้งในยานพาหนะภาคพื้นดินที่ไม่มีคนขับและคนควบคุมได้ ระบบจะรวมถึงเซ็นเซอร์การนำทาง ระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลก (GPS) ระบบนำทางเฉื่อย (INS) เซ็นเซอร์การรับรู้ และซอฟต์แวร์ตรวจจับการชน

ข้อกังวลหลักประการหนึ่งสำหรับกองทัพและวิศวกรคือโอกาสที่หุ่นยนต์ทำงานผิดปกติ ความเป็นไปได้ที่หุ่นยนต์จะยิงใส่กองกำลังที่เป็นมิตรหรือผู้ยืนดูที่ไร้เดียงสามักเป็นส่วนหนึ่งของการอภิปรายเกี่ยวกับการใช้หุ่นยนต์ติดอาวุธ อาจดูหวาดระแวง แต่หุ่นยนต์ที่ทำงานผิดพลาดได้ก่อให้เกิดความหวาดกลัวในอดีต ในปีพ.ศ. 2536 หุ่นยนต์หน่วยระเบิดในซานฟรานซิสโกทำงานผิดพลาดขณะปฏิบัติภารกิจเพื่อปิดการใช้งานระเบิด หุ่นยนต์เริ่มหมุนอย่างควบคุมไม่ได้ก่อนที่มันจะจับอุปกรณ์ระเบิดได้ โชคดีที่หุ่นยนต์ไม่ได้ทำให้อุปกรณ์เกิดการระเบิด [แหล่งข่าว: The New York Times ]

เจ้าหน้าที่ทหารกล่าวว่าเป้าหมายของการใช้ยานพาหนะไร้คนขับและหุ่นยนต์คือการสามารถเข้าร่วมการต่อสู้ได้โดยไม่เสี่ยงต่อการบาดเจ็บล้มตายของมนุษย์ หรืออย่างน้อยที่สุดมนุษย์ก็ได้รับบาดเจ็บจากฝ่ายเรา ข้อดีอีกประการหนึ่งคือแม้ว่าหุ่นยนต์จะมีราคาแพง แต่จริง ๆ แล้วพวกมันอาจมีราคาถูกกว่าการส่งทหารมนุษย์ หุ่นยนต์ต้องการการบำรุงรักษา แต่พวกมันไม่ต้องการ ผลประโยชน์ ด้านสุขภาพหรือการเกษียณอายุ พวกเขาอาจจะสามารถให้บริการได้นานกว่าทหารมนุษย์

หลายคนเชื่อว่าหุ่นยนต์ไม่สามารถแทนที่ทหารมนุษย์ได้อย่างสมบูรณ์ แต่จะถูกนำมาใช้ในภารกิจที่อันตรายหรือน่าเบื่อหน่ายเป็นพิเศษ ทหารหุ่นยนต์จะไม่มีวันเบื่อ ดังนั้นจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปฏิบัติหน้าที่ยามหรือภารกิจเฝ้าระวัง ระยะยาว เกาหลีใต้วางแผนที่จะใช้หุ่นยนต์เพื่อตระเวนชายแดนกับเกาหลีเหนือ หุ่นยนต์เหล่านี้เรียกว่า Intelligent Surveillance and Guard Robots และใช้กล้องแบบธรรมดาและอินฟราเรดเพื่อตรวจจับผู้บุกรุกที่อยู่ห่างออกไป 2.5 ไมล์ หุ่นยนต์สามารถไล่ตามเป้าหมาย โดยต้องการรหัสการเข้าถึงเมื่ออยู่ในระยะ 10 เมตรจากผู้บุกรุก หากเป้าหมายไม่สามารถให้รหัสที่ถูกต้อง หุ่นยนต์อาจส่งเสียงเตือนหรือยิงอาวุธใส่ผู้บุกรุก

ในตอนต่อไป เราจะมาเรียนรู้เกี่ยวกับประเภทของอุปกรณ์ที่จำเป็นในการทำให้หุ่นยนต์ทหารเป็นจริง

ปัจจุบัน มีหุ่นยนต์ในตลาดที่สามารถพกพาและยิงอาวุธ เช่นปืนลูกซองสเปรย์พริกไทย เครื่อง ยิงลูกระเบิดหรือแม้แต่ขีปนาวุธ เฮลล์ไฟ ร์ หุ่นยนต์ MULE ARV-AL สามารถยิงปืนแนวสายตาและอาวุธต่อต้านรถถัง หุ่นยนต์ TALON ที่ควบคุมจากระยะไกลสามารถพกพาทุกอย่างตั้งแต่ปืนกล M240 ไปจนถึงปืนไรเฟิลลำกล้อง .50 ไปจนถึงระเบิดและเครื่องยิงจรวด หุ่นยนต์สายตรวจของเกาหลีใต้สามารถยิงกระสุนยางที่ไม่ทำลายล้างใส่ผู้บุกรุก หรือพกปืนกล K-3 ซึ่งเป็นปืนกลเบาที่คล้ายกับ M249

ยานนาวิกโยธิน Gladiator Tactical Unmanned Ground Vehicle (TUGV) ของนาวิกโยธินสหรัฐฯ จะสามารถบรรทุกอาวุธยุทโธปกรณ์ที่อันตรายถึงชีวิตและไม่ร้ายแรง ซึ่งรวมถึง:

หุ่นยนต์ขนาดใหญ่และหนักหน่วงสามารถจัดการกับอาวุธที่ยุ่งยาก หนัก อันตรายหรือทรงพลังเกินไปสำหรับมนุษย์ ARV-A สามารถบรรทุกปืนใหญ่ขนาดปานกลาง ระบบขีปนาวุธ และระบบปืนกลหนัก กองทัพบกตั้งใจที่จะใช้หุ่นยนต์อย่าง ARV-A เพื่อรองรับยานพาหนะที่บรรจุคนเป็นหลัก ดังนั้นอาวุธจะต้องเทียบได้กับรถถัง

เครื่องมืออื่น ๆ จะรวมถึงเซ็นเซอร์และกล้องเพื่อให้หุ่นยนต์รับรู้และนำทางผ่านสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายที่หลากหลาย หุ่นยนต์อย่าง Gladiator จะมีกล้องถ่ายภาพความร้อนซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ตรวจจับความร้อนและสร้างภาพที่มนุษย์สามารถมองเห็นได้ หุ่นยนต์ส่วนใหญ่จะมีกล้องวิดีโอปกติเช่นกัน

เป้าหมายหลักของโครงการ FCS คือการสร้างแพลตฟอร์มสากลที่กองทัพบกและกองกำลังอื่นๆ สามารถรวมเข้ากับระบบทหารได้ตั้งแต่บัดนี้เป็นต้นไป ความท้าทายประการหนึ่งที่กองทัพต้องเผชิญตลอดหลายปีที่ผ่านมาคือต้องอาศัยการผสมผสานของอุปกรณ์ ยานพาหนะ และซอฟต์แวร์ที่ไม่ได้รวมเข้าด้วยกัน ทำให้การประสานงานการรบและการอภิปรายยุทธวิธีทำได้ยาก ตามหลักการแล้ว หุ่นยนต์ทหารทั้งหมดจะใช้แพลตฟอร์มร่วมกัน ทำให้เจ้าหน้าที่มีทางเลือกในการพึ่งพาหุ่นยนต์หลายตัวในภารกิจที่ซับซ้อน ตัวอย่างเช่น ยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับสามารถรักษาพื้นที่ภายใต้การเฝ้าระวัง โดยถ่ายทอดข้อมูลไปยังยานพาหนะภาคพื้นดินไร้คนขับเมื่อเข้าสู่พื้นที่

ในส่วนถัดไป เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับสาเหตุที่คนบางคนกังวลเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของกองทัพหุ่นยนต์

อุปสรรคประการแรกในการทำให้ กองทัพ หุ่นยนต์ ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ นั้นเป็นเรื่องทางเทคนิค ไม่มีใครสร้างวิธีที่น่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพในการทำให้หุ่นยนต์มีอิสระอย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์มีความก้าวหน้าอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา สำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูง ด้านกลาโหม (DARPA) ซึ่งเป็นแผนกวิจัยและพัฒนาของกระทรวงกลาโหม (DoD) ได้ออกคำท้าทาย 1 ล้านดอลลาร์ในปี 2547 ให้กับช่างเทคนิคและวิศวกรทั่วสหรัฐอเมริกาเพื่อสร้างยานยนต์หุ่นยนต์ที่สามารถนำทางด้วยตนเองผ่าน หลักสูตร 200 ไมล์ แม้ว่ายานพาหนะ 15 คันจะเข้าสู่การแข่งขัน แต่ก็ไม่มีใครสามารถเข้าเส้นชัยได้

ปีหน้ามีกำลังใจมากขึ้น ทีมวิศวกรจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดคว้าเงินรางวัลใหญ่มูลค่า 2 ล้านเหรียญสหรัฐ เมื่อยานยนต์ไร้คนขับของพวกเขาเข้าเส้นชัยระยะทาง 132 ไมล์ภายใน 6 ชั่วโมง 53 นาที หุ่นยนต์อีกสามตัวจบหลักสูตรภายในเวลา 10 ชั่วโมง การแข่งขันพิสูจน์ให้เห็นว่าเป็นไปได้ที่จะสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถเคลื่อนที่ข้ามภูมิประเทศด้วยความเร็วที่เทียบได้กับยานพาหนะทางทหารส่วนใหญ่

ในปี 2550 DARPA ได้ออกความท้าทายใหม่ - การนำทางผ่านสภาพแวดล้อมในเมืองจำลองที่ซับซ้อนและซับซ้อน ยานพาหนะจะต้องจำลองภารกิจเสบียงทางการทหารผ่านเมือง ซึ่งหมายความว่าพวกเขาจะต้องสามารถรวมเข้ากับการจราจรหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง และปฏิบัติตามเส้นทางที่วางแผนไว้ ทีมที่มียานพาหนะที่มีคุณสมบัติเร็วที่สุดจะได้รับรางวัล 2 ล้านดอลลาร์

การนำทางเป็นอุปสรรคสำคัญอย่างหนึ่งในการพิชิตในการแสวงหาความเป็นอิสระของหุ่นยนต์ แต่เมื่อคุณต้องการให้หุ่นยนต์ของคุณสามารถระบุตำแหน่ง ระบุและยิงใส่คู่ต่อสู้ของศัตรู เงินเดิมพันก็สูงขึ้น การค้นหาวิธีสอนหุ่นยนต์ให้แยกแยะระหว่างศัตรู พันธมิตร และผู้ยืนดูไร้เดียงสาอาจใช้เวลานาน

นอกเหนือจากด้านเทคนิคแล้ว ต้นทุนที่แท้จริงของการวิจัยและการผลิตหุ่นยนต์ยังเป็นความท้าทายอีกด้วย DoD ประมาณการในปี 2549 ว่าการลงทุนทั้งหมดในการวิจัยหุ่นยนต์ระหว่างปี 2549 ถึง 2555 จะมีมูลค่า 1.7 พันล้านดอลลาร์ เมื่อต้นทุนในการทำสงครามเพิ่มขึ้น งบประมาณก็จำกัด และกองทัพบกจำต้องยอมสละแผนการบางอย่าง โครงการหุ่นยนต์ของกองทัพหลายโครงการไม่ได้รับการสนับสนุน และโครงการอื่นๆ ถูกระงับอย่างไม่มีกำหนด

จากนั้นมีการพิจารณาทางจริยธรรมที่เกิดขึ้นในการอภิปรายเกี่ยวกับทหารหุ่นยนต์ ประเทศที่มีกองกำลังหุ่นยนต์ติดอาวุธมีแนวโน้มที่จะบุกประเทศอื่นมากกว่าหรือไม่ โดยรู้ว่าการบุกรุกอาจส่งผลให้มีผู้บาดเจ็บล้มตายน้อยมาก การกำจัดองค์ประกอบของมนุษย์ออกจากสงครามทำให้เราไร้มนุษยธรรมมากขึ้นหรือไม่? เมื่อหุ่นยนต์พังระหว่างปฏิบัติภารกิจ เราเสี่ยงที่จะส่งมนุษย์เข้าไปเก็บกู้และซ่อมแซมหรือไม่? เราแน่ใจได้หรือไม่ว่าหุ่นยนต์จะรู้ว่าเมื่อใดควรหยุดโจมตีเมื่อศัตรูยอมจำนน?

แม้ว่าเราอาจจะใช้เวลาหลายปีกว่าจะได้เห็นหุ่นยนต์ต่อสู้ที่มีประสิทธิภาพ หลายคนรู้สึกว่าเราควรพยายามตอบคำถามเหล่านี้ในวันนี้ นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรอาจสามารถสร้างหุ่นยนต์ที่ดีขึ้นได้โดยพิจารณาจากคำถามเหล่านี้ในการออกแบบ มิฉะนั้น กองพันที่สวมบทบาทของเทอร์มิเนเตอร์อาจเข้าใกล้ความเป็นจริงมากกว่าที่เราต้องการเล็กน้อย

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโรบ็อตและหัวข้อที่เกี่ยวข้อง โปรดดูลิงก์ในหน้าถัดไป

บทความที่เกี่ยวข้องวิธีการทำงานของ Stuff

ลิงค์ที่ยอดเยี่ยมเพิ่มเติม