Zemeljski roboti. Od spustnih sistemov do konvojev brez posadke (4. del)

Kazalo:

Zemeljski roboti. Od spustnih sistemov do konvojev brez posadke (4. del)
Zemeljski roboti. Od spustnih sistemov do konvojev brez posadke (4. del)

Video: Zemeljski roboti. Od spustnih sistemov do konvojev brez posadke (4. del)

Video: Zemeljski roboti. Od spustnih sistemov do konvojev brez posadke (4. del)
Video: Моцарт Рок опера - Je dors sur les roses.mp4 2024, April
Anonim
Težki: Šerpski pešci …

Pojavila se je kategorija kopenskih robotov, ki bodo končno razbremenili breme s pehotne enote. Ti sistemi lahko prenašajo velike obremenitve, lahko sledijo četi, vojak pa ostane le z majhnim nahrbtnikom z osnovnimi stvarmi, medtem ko nosi težje torbe. Druga značilna naloga teh robotov je zamenjava vozil s posadko pri nevarnih nalogah, na primer dostava streliva na frontno črto ali evakuacija ranjencev iz bojnega območja na varnejše območje

Zemeljski roboti. Od spustnih sistemov do konvojev brez posadke (4. del)
Zemeljski roboti. Od spustnih sistemov do konvojev brez posadke (4. del)

Medtem ko bi bili sprehajalni roboti lahko najboljša rešitev za zagotovitev mobilnosti blizu mobilnosti ljudi, za zdaj težki roboti, namenjeni logistiki, ostajajo na kolesih ali na gosenicah.

Poleg zgoraj naštetega lahko izvidniški kompleti (celo nameščeni na teleskopskih jamborih) in kompleti za odstranjevanje eksplozivnih sredstev z robotskimi napravami in napravami za nevtralizacijo streliva spremenijo te platforme v specializirana vozila. Prednost teh platform je, da so lahke in jih je v zelo kratkem času enostavno konfigurirati za druga opravila. Njihova stopnja avtonomije in mobilnost se lahko precej razlikujeta: večina trenutno razpoložljivih rešitev temelji na kolesih, ki zagotavljajo povprečno stopnjo mobilnosti na težkem terenu, kjer so se izkazale proge, ki so posledično bolj hrupne in strukturno zapleteno. V tem času so bile rešitve za hojo preizkušene na eksperimentalni ravni; primer je Darpin sistem za podporo hoje Legged Squad Support System (LS3).

LS3 je zelo mobilen, polavtonomni hobotni robot, ki lahko komunicira z vojaškimi enotami. Platforma s šestimi nogami bo sčasoma imela raven mobilnosti, primerljivo s človeško, kar bo omogočilo, da se razstavljene enote premikajo, ne da bi gledale svoje robote. Robot LS3 ima električni pogon, lahko prenese 180 kg na 32 km in ne potrebuje nobenega posredovanja 24 ur. Platforma se od julija 2012 preizkuša v ameriški vojski in marincih. Trije glavni avtonomni načini robota so naslednji:

- blizu vodje, ko poskuša platforma čim bolj slediti sledi svojega vodje;

- na hodniku za voditeljem, ko LS3 sledi voditelju, hkrati pa ohranja več svobode pri odločanju in

- gibanje po točkah, ko lokalno zaznavanje sistema omogoča izogibanje oviram na poti do mesta, označenega na mreži GPS.

Faza testiranja naj bi trajala približno dve leti, zato je verjetno že končana.

Lockheed Martin: Squad Mission Support System (SMSS) je zemeljski robot tipa mula, ki je bil preizkušen v resničnih bojnih razmerah. Sistem je leta 2011 izbrala ameriška vojska za preizkuse delovnih konj, štiri enote SMSS pa so bile leta 2012 napotene v vojsko. Velik uspeh so dosegli z vojsko, ki je prosila, naj ostanejo na območju sovražnosti. Njihova sposobnost prenašanja skoraj 700 kg, ko so sledili vojakom, se je izkazala za izjemno uporabno in v vsaj enem primeru je bil sistem naložen z več kot eno tono različnih zalog, hkrati pa je deloval brezhibno.

Robot SMSS, ki je bil razvit okoli leta 2005 in se nenehno nadgrajuje, temelji na modelu Land Tamer 6x6 XHD podjetja PFM Manufacturing Inc, izdelan iz aluminija za pomorska plovila s turbodizelskim motorjem 80 KM. Nekatere od predvidenih značilnosti možnosti Block 1: skupna teža 1955 kg, nosilnost 682 kg, napravo je mogoče prevažati znotraj helikopterjev CH-53 in CH-47 ali na vzmetenju UH-60. Lockheed Martin se osredotoča na dodajanje avtonomnih zmogljivosti, SMSS lahko deluje v različnih načinih, kot so ročni nadzor, daljinski upravljalnik, glasovni ukazi, vrnitev k operaterju, premik na lokacijo z izbranimi koordinatnimi točkami, vrnitev po oblikovani poti, navigacija do GPS pozicijske točke, sledite osebi in sledite vozilu.

Medtem ko si je osebje ameriške vojske zaradi praktične vrednosti želelo ohraniti aparat SMSS v svojih gledališčih, sta vojska in Lockheed Martin razvila druge funkcionalne komplete in jih preizkusila na terenu. Ti vključujejo napreden izvidniški sistem za razmestitev s satelitskim komunikacijskim kanalom in sistem za čiščenje poti z vlečno mrežo. V obeh primerih je bila na jambor nameščena 9-palčna optoelektronska postaja Lockheed Martin Gyrocam, ki je omogočala izvidništvo na velike razdalje ali prepoznala sumljiva območja, kjer bi lahko zakopali bombe. Preizkus razdalje med potmi je bil izveden z valjčno vlečno mrežo, nameščeno na SMSS. Tudi v Združenih državah so izvajali teste za nadzor naprave s satelitskimi komunikacijami, vključno z dosegi prenosa ukazov na razdalji več kot 300 km. Skupno je Lockheed Martin izdelal osem SMSS, zadnja dva sta bila standarda Block 2, čeprav podrobnosti o nadgradnji niso bile podane.

Slika
Slika

Lockheed Martin's Squad Mission Support System (SMSS) je bil v Afganistanu uporabljen kot tovorna platforma, vendar se trenutno ponuja kot izvidniško vozilo.

Slika
Slika

Northrop Grumman Camel 6x6, ki lahko prenese več kot 350 kg zalog, je mogoče hitro opremiti z gumijastimi gosenicami

Avgusta 2014 je Lockheed Martin v sodelovanju z oklepnim raziskovalnim centrom ameriške vojske izvedel demonstracijo, v kateri sta sodelovala dva nenaseljena helikopterska sistema: K-MAX, ki ga je razvil Kaman, in zemeljski robot SMSS, opremljen z optično enoto Gyrocam. Določena je bila bojna naloga - s pomočjo brezpilotnih vozil, da se zagotovi oskrba skupine vojakov, ki branijo vas. K-MAX je letel nad SMSS v bližini vasi in opazoval, dokler robotski sistem ni prišel do vojakov in jim zagotovil potrebne zaloge. Polavtonomno vozilo 8x8 se je nato pripeljalo do razgledne točke, kjer je s pomočjo kompleta senzorjev Gyrocam 9”na teleskopskem jamboru skeniral celotno območje v iskanju sovražnikovih sil. Tako brezpilotna letala SMSS kot K-MAX sta bila opremljena z mobilnimi satelitskimi komunikacijskimi sistemi, pa tudi lokalnimi komunikacijskimi sistemi v vidnem polju. Zaradi nadaljnjega razvoja se lahko pojavi nova popolnoma avtonomna platforma ter nesmrtonosne in / ali smrtonosne zmogljivosti s kupolo.

Northrop Grumman: To podjetje je razvilo robotsko vozilo Camel (Carry-all Modular Equipment Landrover) za zagotavljanje logistične podpore za pešce. Sistem predstavlja napako na platformi 6x6, na vrh katere lahko po potrebi enostavno namestite gumijaste gosenice. Vsako kolo poganja električni motor, ki ga poganja dizelsko-električni generator. Motor deluje na dizelsko gorivo ali JP8, njegov 13 -litrski rezervoar pa omogoča več kot 20 ur delovanja; takšna rešitev ob približevanju potencialni nevarnosti omogoča premikanje v tihem načinu. Največja hitrost vozila je osem km / h, premaga lahko nagibe 40%, stranske nagibe 20%, ovire in bred 0,3 metra. Njegova obremenitev, shranjena v cevasti konstrukciji, nameščeni na podvozju, lahko preseže 350 kg.

Slika
Slika
Slika
Slika

Oborožena varianta Camel - mobilni podporni sistem za oboroženo demontažo med strelnimi testi

Slika
Slika
Slika
Slika

Oborožena različica Camela z daljinsko vodeno orožno postajo

Slika
Slika
Slika
Slika

Večopravilni robotski sistem Protector, ki ga je razvil HDT Global; na fotografiji deluje kot prevoznik tovora

Slika
Slika

Masa in nosilnost Protectorja vam omogočata, da ga spremenite v oboroženo platformo, na fotografiji je robot z nameščenim bojnim modulom Vrane

Camel je opremljen s kompletom senzorjev za preprečevanje ovir in zaznavanje ovir. Upravljate ga lahko v načinu Follow me ali prek kabla. V transportnem konvoju si lahko vozila sledijo kot vagoni vlaka. Z že omenjenim kompletom so na voljo številni dodatni kompleti, na primer zunanji paket baterij za razširitev dosega, zamenljivi komunikacijski kanali, optična vlakna, togi kabli ali RF sistemi. Po navedbah podjetja je poveljstvo ameriške vojske in posebnih operacij pokazalo veliko zanimanje za platformo v osnovni konfiguraciji, pa tudi v oboroženih konfiguracijah, opisanih kasneje v tem članku.

Globalni HDT: Robot z gosenicami Protector je razvil HDT Global kot večopravilni sistem za podporo vojakom na terenu. Naprava je opremljena z dizelskim motorjem z močjo 32 KM, lahko nosi breme, ki tehta 340 kg, in prikolico potegne še 225 kg. Zaščitnik je mogoče hitro razstaviti na prenosne module, tako da je mogoče premagati nepričakovane ovire. 57 -litrski rezervoar za gorivo (dizel ali JP8) omogoča doseg 100 km. Največja hitrost robota je 8 km / h. Osnovna enota je daljinsko vodena, način tempomata pa zmanjša obremenitev operaterja.

HDT je tudi pokazal, da lahko njegov robot pridobi določeno stopnjo avtonomije s polavtonomno navigacijo, ki temelji na različnih senzorjih, vključno z optoelektroniko, aktivnimi oznakami RFID, lidarjem, diferencialnim GPS-om, sistemom smeri in števci kilometrov na zobniku vsake proge. Da bi izboljšali varnost delovanja po spremljanju, morata biti na mestu vodje ujeta vsaj dva senzorja, preden mu zaščitnik sledi. Za pomožno opremo ima sistem hidravlični izhod in vtičnico z električno močjo 2 kW. Poleg opravljanja praktičnih nalog za čiščenje poti in nevtralizacijo eksplozivnih predmetov (kar ni namen tega članka) je lahko zemeljski robot Protector opremljen tudi z žlico bagra in čelno lopato za pomoč pri gradnji zaščitnih konstrukcij za stebre in podstavke (polnjenje gabionov z zemljo itd.). Po teh delih lahko napravo hitro vrnete k opravljanju patruljnih nalog. Prikazana je bila tudi različica z dvema nosili za evakuacijo ranjencev, različica s privezanim brezpilotnim letalom za nadzor in oborožena različica z daljinsko vodenim bojnim modulom M-153 Crows. Brezžično upravljanje se izvaja s krmilno palčko za palec in dvema gumboma.

V Izraelu sta dve podjetji Israel Aerospace Industries in Robo-team razvili platformo za tovor na kolesih.

IAI: Divizija Lahav Israel Aerospace Industries je razvila robotsko platformo na kolesih z dizelskim pogonom 4x4 in ji podelila oznako Rex. Največja hitrost robota je 12 km / h, nosilnost do 250 kg, teža neobremenjenega je od 160 do 200 kg. Njegova prva naloga je podpirati peš patrulje s prevozom nekaj vojaške opreme. Robot lahko deluje v treh različnih načinih. Najenostavnejši je daljinski upravljalnik. V drugem se uporablja mehanski »povodec«, ki ga drži operater, robot Rex pa mu po svoji poti sledi kot pes. Najbolj inteligenten je način "sledi mi". Koordinate operaterja se po radijski postaji prenašajo na vgrajeni sistem GPS, ki ustvarja vmesne točke poti aparata Rex. V tem načinu lahko uporabite več robotov Rex za prevoz več opreme. Čeprav to ni bilo izvedeno na prototipu, lahko naprava Rex zabeleži prevoženo pot, da se vrne na izhodišče, vendar je lahko način uporaben za naslednjo oskrbo po že prevoženih poteh in, kar je morda še pomembneje, za vrnitev žrtve.

Slika
Slika
Slika
Slika

Oddelek IAI Lahav je razvil platformo Rex 4x4, ki lahko prenese do 250 kg. Nova različica bo povečala nosilnost na vsaj 300 kg

Slika
Slika
Slika
Slika
Slika
Slika

Probot, ki ga je izdelala Robo-team, s skoraj 250 kilogrami tovora, se lahko uporablja za oskrbo ali evakuacijo ranjencev. Na voljo so tudi kompleti senzorjev in kompleti za odstranjevanje eksplozivnih sredstev

Rex ni na voljo le za logistične naloge, ampak tudi za druga opravila, na primer izvidništvo s kompletom, ki vključuje optoelektronsko raziskovalno postajo. Izraelsko in druge vojske so ocenile prototip Rexa, katerega komentarji in povratne informacije so privedli do nastanka druge generacije Rexa. Glavne spremembe so se nanašale na dimenzije in težo: novi robot bo imel nosilnost najmanj 300 kg s povečanjem lastne teže na 230 ali 250 kg. Načini delovanja bodo enaki kot v prejšnji različici; IAI meni, da bo povečanje ravni avtonomije znatno povečalo stroške, kar je v nasprotju s tržno strategijo podjetja. Kar se je v resnici zelo spremenilo, je premikalec; druga generacija Rexa je opremljena z dizelsko-električnim pogonom, ki omogoča tiho plazenje v načinu slabo vidljivosti. Po podatkih IAI bo prototip nove različice Rex pripravljen za testiranje konec leta 2014.

Robo ekipa: V prvem delu tega dolgega članka smo se že seznanili s podjetjem Robo-Team. V isti kategoriji ponuja sistem pod oznako Probot (Professional Robot). Gre za električno podvozje 4x4 z nosilnostjo več kot dvakrat večjo od lastne teže 120 kg. Električni pogonski sistem je bil izbran za zagotavljanje največje zvočne tajnosti v primerjavi z veliko hrupnejšimi roboti v tej kategoriji, ki jih poganjajo bencinski in dizelski motorji. Njegova največja hitrost 7,5 km / h olajša sledenje vojakom, njegova sposobnost premagovanja ovir in 23 cm visokih polic pa zagotavljajo dovolj zmogljivosti za tek. Probot ima 360 -stopinjski pogled, ki ga zagotavljajo štiri dnevne / nočne kamere (po ena na stran) in modul s krožno osvetlitvijo v bližnjem infrardečem območju spektra. Sprednjo kamero lahko nagnete za 45 ° / + 90 ° in ima povečavo x10, za osvetlitev pa poskrbi bela LED lučka. Na voljo napetost 12 voltov ali 28 voltov, na voljo so vrata Ethernet RJ45 in RS232 za ujemanje nameščene opreme z vgrajenim računalnikom.

Robo-team ponuja komplete, kot je na primer komplet za odstranjevanje bomb, ki vključuje težko roko manipulatorja, izvidniški komplet, orožje za množično uničevanje in odkrivanje nevarnih snovi itd. Probot je opremljen s komunikacijskim kanalom z vidnim dosegom 1000 metrov. Poleg tega je platforma opremljena s sledilnimi in termovizijskimi senzorji za samodejno navigacijo po mestu, v zaprtih prostorih in na prostem, sistem follow me pa omogoča Probotu, da samodejno sledi pehotni enoti, na katero je priključen. Ekipa Robo pri svojem stroju Probot ni zelo natančna. Njegov razvoj še poteka, več prototipov je s potencialnimi kupci, da bi od njih prejeli pripombe pred začetkom proizvodnje. Podjetje seveda dela na kompletih avtonomije, ki bi zaradi svoje velikosti in avtonomije zlahka našli svoje mesto v Probotu.

Quinetiq: Qinetiq North America je v zadnjih letih razvil številne robotske sisteme v težki kategoriji za različne namene: čiščenje poti, izvidništvo, boj itd.

Za podporne naloge je podjetje razvilo rešitve za robotizacijo obstoječih strojev. Njegov izbirni komplet robotskih aplikacij (RAK) je mogoče v približno 15 minutah namestiti na 17 različnih nakladalcev Bobcat, ki jih je mogoče izbrati (SJC), ki jih je mogoče izbrati, ki se uporabljajo za različne vrste nalog, predvsem v zvezi z odmikom poti, kot sta Minotaur in Raider I ali brezpilotni inženiring Spartacus. Za logistiko pehote se je QinetiQ Severna Amerika združila s Polaris Defense za razvoj Raider II, saj to vozilo temelji na prejšnji vojaški dizelski posadki Long Box. Možnost vožnje s strani voznika je leva in v tem primeru največja hitrost doseže 55 km / h. Brez voznika lahko Raider II deluje v oddaljenih ali avtonomnih načinih. V prvem primeru se upravlja s taktičnim krmilnikom Tactical Robotic Controller z dosegom enega kilometra; v drugem načinu lahko naprava zazna ovire, se jim izogne, sledi operaterju, se premika po načrtovanih točkah in se vrne domov. Na kletko je nameščena dnevna in termovizijska kamera s senzorjem 640x480 s povečavo za premikanje / nagibanje, ostale štiri kamere pa zagotavljajo 360-stopinjsko pokritost. Vojaki lahko na krovu obesijo do 10 vreč; na tovorni prostor sta lahko pritrjena tudi dva nosila za evakuacijo ranjencev.

Slika
Slika
Slika
Slika

Raider I zgoraj, Raider II spodaj

Preoblikovanje avtomobilov z vozički na podvozje v samovozeče sisteme ni novo: Boeing UK in John Deere sta pred nekaj leti razvila podoben sistem, ki sta ga poimenovala R-Gator A3 z nosilnostjo 635 kg.

Sterela: Glede na nalogo razvoja pristajalne opreme za letališča Air Cobot (Cobot, okrajšava za letala, izboljšana s pregledom letala SmaRt & Collaborative), je francosko podjetje Sterela na Eurosatory 2014 predstavilo novo platformo v vlogi mule. Šasija s štirikolesnim pogonom je opremljena z vgrajenimi in oddaljenimi sistemi za zaustavitev v sili, ki so potrebni v industrijskem okolju, vključno z odbijači za odkrivanje ovir. Nosilnost je 100 kg, komunikacijski kanal z dosegom 200 metrov, napravo poganjajo elektromotorji, 48-voltne litij-ionske baterije omogočajo, da naprava deluje do 8 ur.

Platforma Sterela ima ločeno krmiljenje koles, lahko deluje v načinu "sledi mi" ali sledi vnaprej programirani poti, slednja je na voljo kot opcija. Standardna hitrost je 7 km / h; izbirni motor pa ga lahko poveča na 18 km / h.

Slika
Slika
Slika
Slika

Francosko podjetje Sterela je razvilo robotsko platformo 4x4 za uporabo na letališčih, trenutno pa jo ponuja kot logistično orodje za vojaške misije.

Sera Ingenierie: Francosko podjetje Sera Ingenierie, ki je del skupine Sogeclaire, je od urada za obrambna naročila prejelo pogodbo za razvoj robotskega vozila v okviru programa Rapid (Regime d'Appui Pour l'Innovation Duale - določba za dvojne inovacije). Arhitekturo poganjajo transportne zahteve, nastali robot z imenom Robbox je sestavljen iz zgornjega nosilca, ki povezuje dva samohodna modula, vsak z dizelskim ali elektromotorjem. Dizelski modul je opremljen z motorjem s 16,75 KM. električni modul pa vsebuje 15 kW elektromotor in 6 kWh litij-ionsko baterijo. Odvisno od izbire postavitve ima krmiljenje eno ali dve osi. V drugem primeru se polmer obračanja zmanjša s 5,4 na 3,4 metra, kar je enako obratu okoli svoje osi, saj je to dolžina stroja Robbox. Največja moč na krovu je 2 kW, največja teža je 500 kg. Razdeljen je na dva modula, prvi z največjimi merami 2400x1200x400 mm, drugi pa z dimenzijami 1200x1500x550 mm. Odmik od tal 250 mm omogoča dobro prehodnost ovir.

Slika
Slika
Slika
Slika

Francosko podjetje Sera je razvilo robotsko platformo na kolesih, imenovano Robbox, sestavljeno iz dveh samohodnih modulov in osrednjega nosilca; na fotografiji je varianta z nameščenimi senzorji iz MBDA

Slika
Slika
Slika
Slika
Slika
Slika

Nexter je za osnovo svojega koncepta Mule sprejel Serasov Robbox; očitno razmišlja tudi o ustvarjanju oborožene različice

Robbox lahko premaga nagibe 40% in navpične ovire z višino 250 mm. Največja hitrost v načinu daljinskega upravljanja je 40 km / h, v električnem načinu pa pade na 8 km / h. Pri delovanju na dizelski motor njegova rezerva moči doseže 300 km. Sera Ingnerie dobavlja Robboxu tri različne ravni poveljevanja in upravljanja, od najosnovnejše različice s samo aktuatorji, srednje različice s komunikacijsko povezavo, šestimi kamerami in daljinskim upravljalnikom do posebnih konfiguracij, ki so jih razvile tretje osebe. Dva izmed njih, Nexter in MBDA, sta na Eurosatoryju predstavila Robbox v dveh različnih konfiguracijah.

Model Nexter se imenuje Mule in ima zgornji tovorni prostor in spodnji tovorni prostor. Lahko prenese 300 kg, vendar je skupna največja nosilnost omejena na 400 kg, saj se z vsemi vgrajenimi konstrukcijskimi elementi in sistemi prazna masa robota poveča na 800 kg, kar poslabša nekatere njegove lastnosti. Ključni sistem, ki ga je dodal Nexter, je izbirni nadzorni komplet, ki vključuje diferencialni GPS, števec prevoženih kilometrov, magnetni kompas, žirometre, merilnik pospeška, laserske senzorje za navigacijo in skenirni laser za odkrivanje ovir. Razvita programska oprema poleg standardnega oddaljenega načina omogoča uporabo avtomatskih načinov, na primer sledenje vmesnim točkam, snemanje poti in ponavljanje, sledi mi itd. Robotski aparat, predstavljen na razstavi Eurosatory, še ni bil dovolj preizkušen in v zvezi s tem so se septembra 2014 začeli poskusi na morju Robbox. Nexter namerava v začetku leta 2015 začeti ocenjevalne operativne preskuse, predvsem za preizkušanje različnih avtonomnih načinov, kot je sledite meni, saj namerava francoska uprava za javna naročila za obrambo uporabiti Mule za razvoj operativne doktrine za robotske enote. V zvezi s tem se preučujejo napredni načini, ki bodo vojaku omogočili, da "prosi" robota, da se ustavi, počaka, se pridruži pehotni ekipi itd. da bi zagotovili resnično učinkovito podporo bojnim skupinam po 10 ljudi. Nexter si prizadeva razviti večnamenskega zemeljskega robota, kar kaže, da je očitno oborožen sistem, ki temelji na tej platformi, že v načrtih.

MBDA je ponujal Robbox v konfiguraciji M2R, večsenzorsko platformo za zračno obrambo. V tej konfiguraciji se Robbox spremeni v sistem zračne obrambe, ki ga je mogoče namestiti na poveljniške položaje, ne da bi tvegali življenja vojakov. M2R je opremljen z infrardečim senzorjem za iskanje in sledenje Spynel-X, ki ga je razvilo francosko podjetje HGH Infrared Systems, ki lahko zajema panoramske slike z ločljivostjo 120 milijonov slikovnih pik z dosegom zaznavanja 16 km. Ko senzor Spynel-X zazna grožnjo in ji sledi, elektro-optični sistem, sestavljen iz dnevne kamere in termovizije z veliko povečavo, zagotavlja pozitivno identifikacijo cilja. Robotu so v Parizu predstavili senzor teleskopa Ranger MS podjetja Flir Systems. Ti senzorji se lahko uporabijo tudi za zemeljski nadzor.

Priporočena: