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排爆机器人和1.1亿个地雷

2014-04-29秦鸥

环球人物 2014年12期

从看家的机器狗到职能服务机器人,我们的日常生活里出现了越来越多的机器人。这些机器人大多被用于生活服务或生产一线。但美国却把最先进的机器人用在战场上,美国海军陆战队近日装备了最新一代排爆机器人RC—2。

据美国《福布斯》杂志报道,RC—2机器人注重传感器系统和通信系统功能,可对付诡异和刁钻的爆炸物。

让人想起《拆弹部队》

RC—2的“前辈”为Pac Bot,是美国iRobot公司制造的老牌“军用机器人经典”。iRobot则是美国最著名的清扫机器人——Roomba系列的生产商。但自从美军开打阿富汗和伊拉克战争后,该公司敏锐地嗅到战争对小型军用机器人的巨大需求,遂开始转向军用机器人的开发。

布鲁金斯研究所专家、《网络战争》一书作者P.W.辛格说:“Pac Bot在军用机器人中的地位,就相当于开创人类汽车史的福特T型车(福特公司第一款量产汽车)在汽车中的地位。在阿富汗和伊拉克战场上,美军配备了成千上万台Pac Bot机器人。”

据iRobot公司机器人产品主任贝朗格介绍,RC—2机器人与Pac Bot在外观上区别不大,但系统自主性却大大提升了,不仅能爬、能跳、能钻地,还能将战场数据传输给士兵,进而负责执行拆卸炸弹的指令。RC—2重量仅2.43公斤,体积只有普通军用工具箱大小,放进军用背包内,很容易让人想起奥斯卡大片《拆弹部队》中的小型机器人。RC—2可携带多台袖珍摄像机、长波红外传感器和热像仪,能收集和回传附近的地形,建筑物、洞穴或任何潜在的爆炸装置或危险场所的影像和视频。它的机械臂还能在可疑物品周围挖洞,将某种干扰装置放进去,对其实施干扰。

美国海军陆战队上校亚当·昆廷曾对RC—2机器人进行过测试。据他披露,在美国海军所属的人造多环境室内测试训练中心,工作人员预先营造出地球上几乎所有类型的地貌、生态系统乃至气候环境。“当RC—2进入热带雨林后,我们就会立即提高湿度,让‘天空’降下瓢泼大雨,把整座训练中心变为最逼真的东南亚雨林。”在训练中心内的模拟海滩旁,有一个深约1.83米的水池,水池里的水都是人造海水,水池底部的尖端造浪机足以掀起巨浪。同时,中心内部安装了大量能捕捉高速运动画面的摄像头,它们能把参训的无人机、陆地以及水上机器人的所有动作拍摄下来。中心还有无数数据跟踪系统,能让工程师详细地获悉机器人士兵所有的运行状况。“经过严格测试,RC—2的表现是无懈可击的,堪称军用机器人中的排爆尖兵。”

据美国媒体报道,美国海军陆战队已向iRobot公司订购46部RC—2机器人,18个给作战舰队使用,6个作为预备使用,22个给学校培训使用。

从实战检验中不断完善

RC—2机器人最大的优势,就在于它是吸收了Pac Bot在实战中的经验教训之后的“集大成者”。

美国近年来所经历的海外战争,有一个共同特点,就是主要战事一结束,美军即陷入无休止的游击战中不得安宁。其中,对手的地雷和简易爆炸装置(IED)成为美军的主要威胁。美军王牌部队第101空中突击师有一个炮兵营,在阿富汗作战的半年里,所伤亡的37个人中2/3是吃了地雷和简易爆炸装置的亏。用该营军士长鲁伯的话说,阿富汗以前最多的是石头,现在最多的是简易爆炸装置,“一些时候,几米范围内就能发现五六个简易爆炸装置”。而消除地雷和简易爆炸装置威胁的重任就落在排爆机器人的身上。

据法新社报道,美军起初用无线电干扰器和无人机来防止武装分子遥控引爆炸弹,并提前发现敌人安装简易爆炸装置的情况,这种办法在地形多为沙漠和平原的伊拉克比较灵,但到了阿富汗的重山峻岭间,这两大“法宝”全抓瞎了。因为阿富汗比伊拉克还落后,手机和无线电工作基站覆盖面很小,以至于简易爆炸装置没有无线电频率,干扰器无用武之地,而地形复杂的山区更让无人机侦察失效。于是,驻阿美军营一级作战单位都配备了拆弹小组和至少3部排爆机器人。

美国记者曾观摩过美军动用排爆机器人在阿富汗坎大哈省谷地的一次反简易爆炸装置行动。当时,一个标准的美军拆弹小组,包括简易爆炸装置处理专家、一名机器人操作手、一名排爆助手和两名掩护的步兵。拆弹小组确定方案后,机器人操作手从背包里取出Pac Bot履带式机器人,就地卧倒后打开一台笔记本电脑,笔记本里的键盘是大量按(旋)钮和微软Xbox 360控制手柄,液晶屏幕也被单色监控屏所取代。操作手打开一款酷似“美国陆军”(一款流行的游戏)的界面,指导Pac Bot向目标前进。

如同一辆放大版的玩具坦克,Pac Bot爬过有点陡的土坡,缓缓接近可疑爆炸物。此时,拆弹专家单膝跪在机器人操作手旁边,根据机器人适时传回的现场影像,不断向操作手下达新的指示。当他断定可疑物确实是一枚简易爆炸装置后,马上指挥操作手释放出机器人前端的一对机械臂。这对机械臂如同章鱼的爪子,上面有多个吸盘,可以牢牢“揪住”爆炸物的关键部位,比如导线、引信,然后迅速将其剪断。

现在的RC—2机器人无需借助远程操作,就可以自主执行排爆任务了。而且,它们灵敏的“嗅觉”和灵巧的手臂可以将精心伪装的爆炸物挖出来。当然,目前RC—2机器人还只是处于半自主化程度,遇到复杂的情况还要向后方求助。

排爆机器人研发的瓶颈

如今,排爆机器人正在成为世界各国的研发重点,这既有像美国那样的作战需要,也有地雷和爆炸物的普遍威胁。据联合国一份报告估计,在全世界64个国家中埋有700多种共1.1亿颗地雷,以现在的投资与技术情况计算,需要1400年才能清除完毕。现在世界上每月有2000人死于地雷爆炸,所以各国都很重视排爆机器人的研发。

在中国大力推进的“国家863高科技发展计划”中,机器人是重点开发领域。目前,中国军警部门已开始装备国产“灵蜥”智能反恐防爆机器人。这种机器人身涂迷彩,外形像坦克和吊车的结合体。它的头部安装有摄像头,可向操纵人员提供观察到的情况,以便操纵人员及时下达行动指令。行走部分采用“轮+腿+履带”的复合装置,在平地上用四轮快速前进,遇到台阶或斜坡时,按照指令迅速收缩四轮,改换成擅长攀爬越障的履带。“灵蜥”动作灵便,可以前后左右移动或原地转弯,一只机械手可以抓起5公斤重的爆炸物,并迅速投入“排爆筒”。“灵蜥”可以攀爬35度以下的斜坡和楼梯,可以翻跃0.4米以下的障碍,可以钻入洞穴取物。此外,它还可以装备爆炸物销毁器、连发霰弹枪及催泪弹等各种武器,痛击恐怖分子。

在排爆机器人的研发方面,高昂成本、智能化偏低是最大的瓶颈。即使在发达的美国,成本也是制约排爆机器人发展的重要因素。从美陆军于2007年夏将第一批“剑”机器人部署到伊拉克,机器人投入战场的进程并没有预想的那样快,其中主要的原因就是资金支持难以跟上。在智能化方面,有的美国军事专家也承认,排爆机器人要真正具有高度智能大约还需要30年的时间。