Sådan fungerer militære robotter

Alle ved, at det er et farligt job at være soldat, men nogle af de opgaver, som soldater skal udføre, er farligere end andre. Gå gennem minefelter, deaktivering af ueksploderede bomber eller rydning af fjendtlige bygninger, for eksempel, er nogle af de farligste opgaver, en person bliver bedt om at udføre inden for pligten.

Hvad hvis vi kunne sende robotter til at udføre disse opgaver i stedet for mennesker? Derefter, hvis noget gik galt, vi ville kun miste de penge, det kostede at bygge robotten i stedet for at miste et menneskeliv. Og vi kunne altid bygge flere robotter.

Det amerikanske militær har udviklet robotsystemer til alle slags job i årevis nu, og nogle af dem er endda på frontlinjen i Irak. I denne artikel, vi møder nogle af militærets nyeste robotsoldater, finde ud af, hvilken slags job de kan udføre, og få et indblik i, hvad fremtiden bringer for militære robotter.

Hvis du er interesseret i en baggrund om robotter generelt, før du lærer om militærspecifikke robotter, Tjek hvordan robotter fungerer.

Nu, Lad os komme igang.

1. Grunduddannelse
2. Små bots:TALON
3. Små bots:Packbot
4. Små bots:MATILDA
5. Big Bots:ACER
6. Big Bots:KUNST, RAAS og ARV
7. Flying Bots:Global Hawk and Pointer
8. Flying Bots:Predator

Grunduddannelse

Militæret bruger ikke den slags humanoide overfaldsrobotter, vi har forventet fra film som "The Terminator". Om en robot ligner et menneske, betyder ikke meget i dagens militære applikationer. Robotter findes i mange former og størrelser, og selvom der ikke rigtig er nogen definition på en robot, en almindelig definition er denne:en maskine, der styres, helt eller delvist, med en indbygget computer. Robotter har også sensorer, der giver dem mulighed for at få information fra deres omgivelser, en eller anden form for bevægelse og en strømkilde.

Hvis militære robotter ikke er formet som mennesker, hvilke former kommer de i? Det afhænger af den slags opgaver, robotten er bygget til at udføre. Robotter, der skal forhandle om vanskeligt terræn, bruger tankbaner. Flyvende robotter ligner stort set små fly. Nogle robotter er på størrelse med lastbiler, og de ligner stort set lastbiler eller bulldozere. Andet, mindre robotter har en meget lav profil, der giver mulighed for stor manøvredygtighed.

Dagens militære robotter gør ikke meget alene. Deres computerhjerner er ikke særlig sofistikerede med hensyn til kunstig intelligens (AI). AI er en form for computerprogram, der gør det muligt for robotten at behandle oplysninger og træffe nogle beslutninger på egen hånd. I stedet for uafhængig AI, de fleste militære robotter er fjernstyret af menneskelige operatører. Militæret bruger normalt ikke udtrykket "robot" - det kalder dem ubemandede terrængående køretøjer (UGV'er) eller ubemandede luftfartøjer (UAV'er).

En anden vigtig ting at huske om militære robotter:Robotter designet til at hjælpe soldater på slagmarken skal bæres ind på slagmarken af ​​disse soldater. Af den grund, robotbyggere forsøger at designe "man-portable" designs. EN bærbar robot kan bæres af en enkelt soldat, normalt i en særlig rygsæk.

Næste, vi finder ud af, hvorfor mindre nogle gange er bedre, når det kommer til militære robotter.

Små bots:TALON

De mest almindelige robotter, der i øjeblikket bruges af militæret, er små, flade robotter monteret på miniaturetankbaner. Disse robotter er hårde, i stand til at tackle næsten ethvert terræn og normalt have en række sensorer indbygget, herunder lyd- og videoovervågning og kemisk detektion. Disse robotter er alsidige, med forskellige sensor- eller våbenpakker til rådighed, der monteres på hovedchassiset. Næsten alle er bærbare.

TALON

TALON er en bærbar robot, der opererer på små slidbaner. Den vejer mindre end 45 kg i sin basiskonfiguration. TALON er designet til at være meget holdbar - en af ​​robotterne faldt angiveligt fra en bro og ned i en flod i Irak. Noget tid senere, soldaterne oprettede TALONs kontrolenhed og kørte den simpelthen ud af floden [ref]. Det bringer en anden vigtig funktion i TALON frem - det er amfibie .

TALON betjenes med en joystickbetjening, har syv hastighedsindstillinger (topfarten er 1,8 meter i sekundet) og kan bruge dens slidbaner til at bestige trapper, manøvrere gennem murbrokker og endda tage sne.

Alsidighed er også designet til TALON, med flere tilgængelige konfigurationer, der tilpasser robotten til den aktuelle situation. Den grundlæggende TALON indeholder lyd- og videolyttenheder og en mekanisk arm. En let version (60 lb/27 kg) udelader armen. TALON blev brugt til eftersøgning og redning i WTC Ground Zero, og de er blevet brugt i Bosnien, Afghanistan og Irak til bortskaffelse af levende granater, improviserede eksplosive anordninger og andre farlige sprængstoffer.

For nylig, TALON var parat til at påtage sig en endnu større rolle. Alle TALON'er er nu udstyret med kemikalier, gas, temperatur- og strålingssensorer. Militæret kører endda tests på TALON'er, der bærer våben. "TALON-robotter kan konfigureres med M240 eller M249 maskingeværer eller Barrett 50-kaliber rifler, "ifølge producenten Foster-Miller.

Militæret udfører yderligere tests ved hjælp af TALON-robotter udstyret med granatkastere og anti-tank raketkastere.

For komplette TALON -specifikationer, se Foster-Miller:TALON Robot.

Tanken om robotter, der kører rundt med dødbringende våbensystemer monteret på dem, er foruroligende for mange mennesker. Kunne en robot gå amok og begynde at skyde på mennesker uden forskel?

Militære embedsmænd og robotdesignere siger, at dette er næsten umuligt. Robotterne fungerer ikke selvstændigt særlig ofte, stole på fjerntliggende menneskelige operatører det meste af tiden. Selvom en robot med en pistol fik lov til at operere alene og det gik ud af kontrol, et tryk på en knap på styreenheden er alt, hvad der ville være nødvendigt for at genstarte robotten til sikker tilstand.

Små bots:Packbot

Packbot er en anden lille robot, der opererer på slidbaner. Det er endnu mindre og lettere end TALON, vejer 18 kg i den grundlæggende spejderkonfiguration. Packbot er menneskelig og er designet til at passe ind i den amerikanske hærs nye standardpakke, det modulære lette lasteudstyr (MOLLE).

Styret af en Pentium -processor, der er designet specielt til at modstå hård behandling, Packbots chassis har et GPS -system, et elektronisk kompas og temperatursensorer indbygget. Packbot -producenten iRobot siger, at Packbot kan bevæge sig mere end 13 km / t, kan indsættes på få minutter og kan modstå et fald på 1,8 meter på beton-svarende til 400 g kraft .

Amerikanske soldater drager regelmæssigt fordel af denne robusthed, smide Packbot gennem vinduer i fjendtlige bygninger og derefter bruge den til at søge og finde ud af, hvor fjendtlige kombattanter gemmer sig. Selvom Packbot lander på hovedet, det kan rette sig selv ved hjælp af kraftfulde trædede svømmefødder, som også hjælper den med at bestige forhindringer.

Packbot kommer i flere forskellige versioner ud over den grundlæggende spejderenhed. Packbot Explorer tilføjer et firkantet "hoved", der kan hæve op på en metalarm, panorere og vippe, levere pistol-observation video og generelt fungere som et udkig efter soldater, der har brug for at kigge over forhindringer eller rundt om hjørner. Packbot EOD bruges til at afvæbne eller sikkert detonere farlige eksplosiver. Den bruger en mekanisk arm med en gribende hånd plus et komplet udvalg af lyd- og visuelle sensorer.

Med otte modulære nyttelastporte, Packbot er bygget til yderligere tilpasning.

For komplette Packbot -specifikationer, se iRobot:Packbot.

Små bots:MATILDA

MATILDA (Mesa Associates 'Tactical Integrated Light-Force Deployment Assembly), lavet af Mesa Robotics, ligner andre små robotdesigner, men har en højere profil på grund af sin trekantede slidbaneform. Den vejer 28 kg med batterierne, kan bæres af en eller to personer og passer i bagagerummet på en bil.

MATILDA har mange mulige konfigurationer. For eksempel, den kan udstyres med en mekanisk arm eller en række forskellige kameraer og sensorer, og den kan endda trække en lille trailer.

Robotten har en tophastighed på 3 fod (1 meter) i sekundet og en enkelt opladningstid på fire til seks timer. I tilfælde af slidbaneskade, det hurtigt skiftende spor kan byttes på cirka fem minutter.

MATILDA Specifikationer

Platform

• Bredde:21 tommer (53 cm); Højde:12 tommer (30 cm); Længde:30 tommer (76 cm)
• Vægt:28 kg
• Strøm:Fire genopladelige 12 volt DV NiMH-batteripakker
• Driftstid:fire til seks timer pr. Opladning
• Hastighed:3 fod i sekundet (1 m/s)
• Nyttelastrumsmål:13,5x16,5 tommer (34,3x41,9 cm)
• Nyttelastkapacitet:150 lbs (68 kg)
• Bugseringskapacitet:215 kg
• RF og fiberoptisk kontrol

Operatørstyringsenhed til dokumentmappe

• Vægt:11 kg
• Strøm:12 volt DC NiMH, 12 volt vekselstrømsadapter
• 12,1 tommer (30,7 cm) skærm, der kan læses af dagslys
• Fire kontrol joysticks

Håndholdt operatør kontrolenhed

• Vægt:10 kg
• Strøm:12 volt DC NiMH, 12 volt vekselstrømsadapter
• 6,4 tommer (16,3 cm) skærm, der kan læses af dagslys
• To kontrol joysticks

Spor typer

• Glat
• Multi-purpose
• Is og sne

*Kilde:Mesa Robotics:Ydelsesspecifikationer og funktioner

Mesa Robotics udvikler også letvægten MAUD robot og lavprisen MARV , en trædet robot designet til at kunne bruges.

I det næste afsnit, vi lærer om nogle større militære robotter.

Big Bots:ACER

Større militære robotter er dybest set lastbiler eller tanke med computere i, betjenes med fjernbetjening.

ACER

ACER er en anden robot fremstillet af Mesa Robotics. Denne robot er på størrelse med en lille bulldozer eller en Zamboni.

ACER kan klare mange tunge opgaver, såsom at rydde sprængstof ud med en mekanisk arm, rydde og skære forhindringer ned med en plovblad eller en kæmpeskærer, trækning af handicappede køretøjer (til og med busser), at trække last i en trailer og tjene som en våbenplatform. Denne robot kan rulle sammen med en mine-fejemaskine fastgjort til fronten, rydde et felt af personelminer, før nogen mennesker skal gå der.

En af ACERs mere innovative anvendelser er som brandslukning/dekontaminering platform. Udstyret med en pan-and-tilt-dyse, ACER kan trække sin egen forsyning af skumhæmmende eller dekontaminant i en 350 gallon (1, 325 liter) tank. En dyse kan også monteres på en mekanisk arm for meget præcist sigtning.

Naturligvis, ACER er ikke bærbar-den vejer 4, 500 lbs (2, 040 kg). Denne kraftige robot har en maksimal hastighed på 6,3 mph (10 km / t) og kører på en dieselmotor. Brændstoftanken rummer 72 liter. For komplette ACER -specifikationer og funktioner, se Mesa Robotics:ACER.

Big Bots:KUNST, RAAS og ARV

KUNST

Det Fjerntransportsystem til alle formål (ARTS) blev udviklet af det amerikanske luftvåben til ét formål - hjælp til bortskaffelse af farlige sprængstoffer. ARTS er dybest set en bulldozer, men i stedet for en bulldozers klinge, den har mine-clearing-enheder, en mekanisk arm og et vandskæringsværktøj påsat. ARTS kan fjernbetjenes fra en afstand på op til 5 km med sigtelinje. Det kan også sætte afgifter for at detonere sprængstof på afstand. ARTS vejer 7, 500 lbs (3, 400 kg).

RAAS og ARV

Det Robotic Armoured Assault System (RAAS) og Bevæbnet robotvogn (ARV) er begge under udvikling af det amerikanske militær. Disse er robotter i stor skala (ARV vejer 5 til 6 tons), der kan bære op til 1 ton nyttelast.

Potentielle våben, der skal monteres på disse robotter i tankstørrelse, omfatter 30 mm Mk 44-kædepistol eller et tårnsystem, der er i stand til at affyre Hellfire-missiler. De er designet, så de kan transporteres og indsættes af militærets primære lastbærende fly, C-130 og CH-47.

I det næste afsnit, vi møder nogle robotter, der kan tage til luften.

Selvom robotterne i denne artikel primært var designet til brug af militære styrker, de har også civile anvendelser. Lovhåndhævende myndigheder bruger robotter til at afvæbne eller detonere sprængstof - der er en god chance for, at der er en robot på din lokale politistyrke. Ubemandede overfaldsrobotter og spejderrobotter kan være nyttige i væbnede stand -off situationer.

Sundheds- og sikkerhedstjenestemænd og brandvæsener finder også anvendelser til disse robotter. Industribrande kan være dødelige for brandmænd, fordi de aldrig kan være sikre på, om der er eksplosive kemikalier involveret. At sende en robot ind for at tjekke det kan redde liv. Roboters evne til sikkert at undersøge og dekontaminere farlige materialer kan gøre dem til faste medarbejdere på større hospitaler og på Hazmat -teams.

Flying Bots:Global Hawk and Pointer

Militæret bruger flere forskellige flyvende robotter, hovedsageligt for rekognoscering . I stedet for UGV'er, disse er kendt som UAV'er (ubemandede luftfartøjer), og de kaldes undertiden som droner . UAV'er ligner modelfly, og de spænder i størrelse fra små fly, der kan holdes af en person og lanceres med et godt kast, ligesom FQM-151 Pointer, til fly i fuld størrelse, der opererer med fjernbetjening, ligesom RQ-4A Global Hawk.

RQ-4A Global Hawk

Global Hawk specifikationer

• Længde:13,53 m
• Vingefang:35,42 m
• Højde:4,64 m
• Vægt tom:14, 800 lb (6, 710 kg)
• Vægt max:25, 600 lb (11, 600 kg)
• Hastighed:648 km / t
• Loft:65, 000 fod (19, 800 m)
• Område:11, 730 sømil (21, 720 km)
• Udholdenhed:36 timer
• Fremdrift:Rolls-Royce/Allison F137-AD-100 turbofan *Kilde:Katalog over amerikanske militære raketter og missiler

FQM-151 Markør

Markørspecifikationer

• Længde:1,83 m
• Vingefang:9 fod (2,74 m)
• Vægt:4,6 kg
• Hastighed:80 km / t
• Loft:300 m
• Mission radius:2,7 sømil (5 km)
• Udholdenhed:Primære batterier - 1 time; Genopladelige batterier - 20 min
• Fremdrift:Elektrisk motor *Kilde:Vejviser over amerikanske militære raketter og missiler

Flying Bots:Predator

Rekognoscering spiller en nøglerolle i militær planlægning - droner hjælper militære chefer med at holde styr på deres egne tropper og finder også fjendtlige tropper, der muligvis venter på at komme i baghold af amerikanske soldater.

Flyvende robotter som Predator giver konstant realtidsdata om troppebevægelser, fjendtlige steder og vejr. I mindst ét ​​tilfælde, en flyvende robot gjorde meget mere end bare at se fjenden:Rovdyr kan udstyres med Hellfire -missiler, og da en af ​​disse luftvåbnets droner i marts 2003 opdagede en luftværnspistol i det sydlige Irak, det brugte et af Hellfires til at fjerne det [ref].

For at lære meget mere om rovdyret, se Hvordan Predator UAV fungerer.

Dagens militære robotter er begrænsede i deres autonomi og rækkevidde. De er hovedsageligt bundet til menneskelige controllere. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), den amerikanske regeringsenhed, der finansierer og udvikler nye teknologier til militær brug, afholdt for nylig et meget populært robotløb for at se, hvor langt robot -AI var kommet. Det viser sig, at AI stadig er temmelig begrænset - ikke en enkelt robot gennemførte kurset. Så selvom robotternes evner stiger, det ser ud til, at i en overskuelig fremtid, en menneskelig soldat vil stadig være påkrævet på kontrolenheden.

For mere information om militære robotter, tjek linkene på den følgende side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer robotter
• Sådan fungerer Predator UAV
• Sådan fungerer ASIMO
• Sådan fungerer Snakebots
• Sådan fungerer landminer

Flere store links

• Mesa Robotics
• DARPA Grand Challenge
• RDECOM:Bevæbnede robotter giver et glimt af fremtidens krigsførelse
• GlobalSecurity.org:FCS UGV Armed Recon Vehicle
• Air Force Link:Robotter viser kraftbeskyttelse

Kilder

• Air Force Link:Robotter viser kraftbeskyttelse, af James Coburn
• AUVSI -personale. "Amerikanske militære robotter ansat i Irak -krigen."
• Foster-Miller:TALON Robots
• Rytter, Timothy L. "Robotter hjælper med kamp i Irak."
• GlobalSecurity.org:FCS UGV Armed Recon Vehicle
• RDECOM:Bevæbnede robotter giver et glimt af fremtidens krigsførelse, af Stephen Trentanelli
• Berkowitz, Bruce. Krigens nye ansigt. Den frie presse, 2003. 0-7432-1249-5.
• Shachtman, Noah. "Flere robotgrynt klar til pligt."