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有智又有勇的“士兵”:走近地面武裝機器人
送交者: 一劍破天 2024年08月09日14:13:31 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  據報道,美海軍陸戰隊近日為特種作戰司令部提供了一種新型Vision 60四足無人地面載具。該機器人配備了步槍,搭載了人工智能驅動目標探測系統,能夠識別敵方目標,主要用於代替士兵承擔軍事任務。該信息的披露,再一次引發了人們對地面武裝機器人發展狀況的關注。

  早在上世紀,許多科幻電影就塑造了類型多樣的武裝機器人形象,這些機器人在戰場上憑藉突破人類生理極限的特點和強大力量給觀眾留下深刻印象。

  隨着信息技術與人工智能技術的發展,武裝機器人已經從銀幕走進現實,越來越多智能化程度更高、戰場適應能力更強的武裝機器人相繼問世,頻繁走上軍事舞台。

  那麼,武裝機器人為何引發普遍關注?它有哪些優點,又潛藏着哪些隱患?未來戰場它能發揮什麼作用?今天,讓我們以地面武裝機器人為主要樣本,一起走近有“智”又有“勇”的“士兵”。

  從軍之旅——代替作戰人員執行危險任務

  擁有一個不知疲倦、智能精準的機器人助手,一直是人類開始使用工具以來的夢想。

  上世紀40年代,依靠固定程序和存儲器控制,機器人開始投入工業實用性研究。當時這些機器人只能進行簡單的“取、放”動作,很難應對地面戰場的複雜需求。

  直到20年後,隨着“以小型電子計算機代替存儲器控制”技術誕生,機器人具備基本的“感覺”和協調能力成為了可能。

  1966年,美國海軍機器人“科沃”潛至750米深的海底,成功打撈起一枚失落的氫彈。這轟動一時的事件,使人們第一次看到了機器人在軍事領域潛在的使用價值。

  隨後,世界各國先後研製出了“軍用航天機器人”“危險環境工作機器人”“無人駕駛偵察機”等,其戰場應用取得較大進展:越南戰爭中,美國使用武裝機器人駕駛列車,為運輸縱隊排險除障;反恐行動中,英國陸軍使用武裝機器人多次排除汽車炸彈……

  不過,這一時期的機器人智能化程度仍然較低。進入上世紀80年代,隨着計算機技術、人工智能技術的發展以及各種傳感器被井噴式地開發使用,“四肢俱全、耳聰目明、智力合格”的武裝機器人開始出現。

  這些武裝機器人不僅能從事繁重的體力勞動,還具有一定的分析和判斷能力。它們不僅可以模仿人體的各種動作,還可以從事較複雜的腦力勞動。至此,各國開發軍用武裝機器人的熱情被持續點燃。

四足機器人Vision60. 供圖:陽 明

四足機器人Vision60. 供圖:陽 明

  進入21世紀後,眾多系列的軍用地面武裝機器人百花齊放。

  不少國家的武裝機器人都配備了先進的人工智能模塊和指揮控制模塊,能夠為機動部隊提供直接的高精度火力支援,提高部隊的保護和生存能力。例如,英國米拉公司研製的Viking多用途地面無人車、以色列埃爾比特系統公司研製的ROOK無人車、美國通用動力公司研製的多用途戰術無人車MUTT等,能夠在地面戰場代替士兵,執行搜索、偵察、布雷、排爆、支援等任務。

  總之,面對未來戰場危險性和複雜性疊加的可能,武裝機器人可以代替作戰人員執行較為危險的任務,大幅度提高作戰效能,牽引作戰單元朝着無人化、智能化、高精度化的方向快速發展。

  外形結構——武裝機器人外形並非都像人

  受影視、動漫作品的影響,在很多人的印象中,地面武裝機器人的外形樣貌應該與人類似。

  其實,機器人的形體是根據使用需要塑造的,絕大多數機器人外形並不像人。尤其是用於軍事領域的武裝機器人,單從外形上看,它們很可能是一部靈巧的汽車、一輛無人駕駛的坦克、一架飛機或者一門火炮,甚至是四不像的怪物。

  這些形態各異的機器人,雖然在形體上看不出與人類有任何相似之處,但在“器官”的組成上,它們的很多結構與人體功能類似。

  比如被稱為“機械臂”的操作系統,由齒輪、槓桿及勞動工件等連接而成。它就像人類的手臂,能轉動、彎曲、放鬆和捏緊夾具,是機器人的體力勞動系統。該系統的作用是抓住某個工作對象,使其按照具體的工作或作戰要求動作。

  再比如,相當於人類身體內部“神經網絡”的機器人信息傳輸系統,主要由有線和無線電通信系統、聲吶系統、液壓控制管等構成。該系統的功能是將傳感器和觀測器獲得的各種信息上傳到控制中心,然後再將控制中心發出的各種指令下發傳達,交給各個執行機構執行。

  指揮控制系統則相當於“人腦”,主要利用各種編碼程序,使機器人具有一定的判斷、決策、控制和對話等能力,其作用是加工處理各種信息,繼而指揮、控制機器人行動。

  不過在實際運用中,人們並不要求每種機器人都“五臟俱全”,功能皆備。相反,根據軍事活動的需要,為了強化武裝機器人的某部分功能,科研人員往往會削弱甚至捨棄其他功能。以武裝機器人中的偵察機器人和作戰機器人為例,前者內部主要安裝的是各種偵察設備;後者則主要配備各種戰鬥武器、目標搜索和瞄準器材等。

  功能多樣——不僅僅是火力猛烈的戰場粉碎機

  在敘利亞戰爭中,俄軍首次成建制派出了以“天王星-9”為核心的機器人作戰連,採取“有人—無人”混合編組新型作戰模式,僅用20分鐘就攻下了一個高地,充分展現了武裝機器人在現代戰爭中的威力。

  作為俄羅斯研發的新一代無人作戰平台,“天王星-9”重10餘噸,裝備了機關炮、反坦克導彈、防空導彈等武器,具有處理多方面威脅的能力。同時,操作員可在3000米外對其進行遙控指揮。

  “天王星-9”這類由步戰車經過無人化、智能化改造而來的無人戰車機器人,在保留了傳統裝甲車火力猛烈、防護能力強等優點的同時,還能夠通過無人編隊作戰或“有人—無人”混合編隊作戰的模式減少人員傷亡,提高作戰效率,降低作戰成本。

  同理,科研人員對其他傳統武器平台進行無人化、智能化改造,由此衍生出的無人機、無人艇、無人水下航行器等機器人,近年來都是軍事領域的“明星”產品,特別是其中有的機器人可以直接搭載各型武器裝備,能夠實現戰場火力平台的智能化升級,成為現代軍事科技的一個重要發展方向。

  基於武裝機器人這種新型作戰力量在未來戰場上的非對稱優勢,許多國家都在自身防務策略中強調加緊對這類機器人的研發,並推進與之相適應的作戰結構改革——

  2005年,美國波士頓動力公司研發了四足機器人“大狗”。在攜帶150千克左右重物負載的情況下,“大狗”能夠在不平坦的路面上模仿動物的步態穩定行走,減輕士兵後勤運輸的負擔。美國後續推出的同類產品“Spot”機器人,目前已經更新到了3.0版本,不僅能爬樓梯、抓取物品、跑步開門,還可以在遇到障礙物時動態規劃路線,確保順利前進。

  2021年,俄羅斯軍方對“標識器”機器人進行了為期兩周的守衛勤務測試。“標識器”機器人是一種搭載了目標探測儀、熱傳感器、紅外攝像機等多種武器模塊的履帶式或輪式作戰車,測試中,該機器人表現出了良好的環境信息感知、自主路線規劃、目標跟蹤等類人化認知能力。俄羅斯軍方對測試結果非常滿意,隨後擬將“標識器”機器人服役於俄羅斯警備機構,承擔發射場等國家級設施的守衛任務。

  在探雷排爆領域,武裝機器人可以代替士兵排除並引爆地雷。比如,俄羅斯研製的“天王星-6”多功能掃雷機器人、以色列研製的“鐵鉗”排爆機器人、日本研製的“彗星2號”掃雷機器人,與傳統的掃雷裝備相比,它們都具有體積小、環境適應能力強、掃雷成本相對較低等優勢。

  後續發展——最棘手的問題不在技術層面

  許多國家都期望通過地面武裝機器人開闢未來戰場新賽道,但從目前來看,想要實現武裝機器人完全替代或輔助協同人類士兵遂行作戰任務,仍然面臨許多挑戰。

  最直接的挑戰來源於技術層面。

  武裝機器人普遍處於研發試驗階段,各國展示的機器人要麼未經過實戰檢驗,要麼在戰場上的表現與預估的能力差距較大。比如,美國的“大狗”機器人在工作時,其汽油機運行的聲音震耳欲聾,容易暴露位置;即便是後來經過改進的“LS3”機器人,同樣沒有解決噪聲問題,且無法通過山體斜面和山脊等特殊地形。由於人工智能技術還不夠成熟,武裝機器人在理解作戰意圖、規劃任務路徑、故障自動處理等方面,目前仍普遍存在不足。

  不過,技術問題並不是武裝機器人走向大規模應用的最關鍵問題。其後續發展面臨一個巨大的倫理問題——是否應該授予配備有致死性武器的智能機器人完全自主的開火權限。

  從“天王星-9”的設計中我們可以看到,該機器人最關鍵的武器開火權限被限定在操作人員手裡。這並非技術層面不支持,而是如果為機器人開通了開火權限,那麼攜帶槍支彈藥的機器人有無可能攻擊己方士兵?沒有情感和同理心的武裝機器人能否識別和區分醫生、傷員和平民?這一系列問題,都是必須要考慮到的。可以預見的是,伴隨着大數據、人工智能和武裝機器人等技術的飛速發展,在戰爭中如何使用機器人將會是比機器人技術本身更複雜的問題。

  不過,其最終作用的發揮,只能由人類本身來決定,這也是包括武裝機器人在內的智能武器系統,能夠為“戰爭力量”增添籌碼的必要前置條件。

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