当前位置: 华文天下 > 军事

美国陆军「先看后射」的能力在UGV上得以延续

2024-01-01军事

随着DARPA发起的PackBot机器人在9/11/01事件后在阿富汗的洞穴中首次亮相,iRobots无人驾驶地面车辆(UGV)保持了先看后射的能力。对 iRobots 政府和工业机器人部门总裁 Robert Moses 的采访透露。以下是经过编辑的摘录。

我们收到一份新闻稿,称美国陆军将从 iRobot 购买另外两套 LRIP 320 SUGV 旅,并且 iRobot 正在为陆军的 BCTM [旅战斗队现代化] 开发同名的 320 SUGV 后续变体,将于明年交付。告诉我们更多信息。

MOSES:SUGV是一种小型无人驾驶地面车辆。它重约 30 磅。它是在前FCS(未来作战系统)计划下开发的。我们是该合同的最初 21 个合作伙伴之一,该合同于 2004 年授予,我们的职责是设计和开发工作。我们是为数不多的几家真正从该计划中获取东西并将其提供给当今陆军的公司之一。

我们已经完成了该计划的增量 1。根据最初的FCS合同,iRobot负责提供底盘,控制器和EO/IR(光电红外传感器)头将由其他供应商开发。收音机将成为JTRS收音机。我们已经在机器人上安装了商用控制器和带有 EO/IR 的商用传感器套件——这就是我们与 LRIP 签订的合同。对我们来说,向陆军提供一个系统很重要,因此我们把一个完整的系统解决方案放在一起。

您的新闻稿说 iRobot 和波音公司合作开发了 SUGV。请问波音公司在做什么?

摩西:波音公司是BCTM合同的主承包商。

相对于陆军计划再采购两套 320 型 SUGV 型的 LRIP 旅,320 型是 Increment 1 型吗?

MOSES:是的,Increment 1 型号与 320 SUGV 是同一机器人。增量 2 称为 XM1216(实验模型 1216)。在 iRobot,我们称之为 320 SUGV(图 1)。

图 1: 320 SUGV 机器人,照片由 iRobot 提供

(单击图形可缩放 1.9 倍)

那么,这是 Increment 2 还是 Increment 1 版本的名称?

摩西:两者都适用。

还有一种名为 310 SUGV 的型号,我们为此制定了单独的小型 EOD 合同。该机器人与320 SUGV骑在相同的底盘上,但它上面有一个手臂,并且没有相同的传感器套件。我们也将这辆 310 SUGV 出售给军方。

iRobot 生产 Roombas 和许多其他类型的消费类设备,但这些 SUGV 显然是非常严肃的设备。涉及哪些类型的技术?

MOSES:回到SUGV的根源,你会发现PackBot产品,这是一个可携带的机器人系统。我们总共向世界各地的军队和各种客户交付了约4,000台机器人。我们最大的客户是美国政府。我们在 2002 年启动了这个 [PackBot] 计划。PackBot 的主要任务是爆炸物条例处理 [EOD]——打击战区的简易爆炸装置。该产品重约 65 磅。

你之前说过 SUGV 重 30 磅。SUGV的任务与PackBot有什么区别?

摩西:正如我所提到的,PackBot 主要用于 EOD 任务,而 320 SUGV 执行侦察、建筑物清理和其他类似类型的任务。能够先派一个机器人进去看看门的另一边有什么是极其重要的。而且第二枪的能力非常重要。这一切都与我们所说的远程状态有关。

那么 PackBot 的起源是什么?

摩西:PackBot 来自 DARPA 计划,在 9/11 之后首次在战场上使用,当时我们在阿富汗的洞穴中寻找敌人。在使用 PackBot 之前,我们派士兵进入洞穴,用灯和腰间系着绳子。快速装备部队就是在那个时候发展起来的。他们说,「嘿,听着,我们要把这些机器人带进来。

后来,在2003年,我们派了一名工程师到阿富汗,这是有益的,因为我们有一群设计机器人的工程师,他们需要了解客户将如何使用机器人。当时的上校说:「你知道这真的是一个非常复杂的机器人,但它有点重。工程师们回答说:「先生,既然里面有一台电脑,你必须有那么大的质量来保护电脑。上校回答说:「这很有趣,但它有点沉重。工程师回答说:「先生,它也需要这些脚蹼,这样它才能爬楼梯。所以上校说,「嗯,这很有趣,但它有点沉重。你今天为什么不把它抬上两层楼梯。然后,在这样做之后,有人说,「我们必须减轻体重。这东西太重了。因此,与客户建立这种联系并了解我们从他们那里得到的反馈是非常有价值的。

PackBots 是如何或由谁操作的?

MOSES:这些机器人是远程操作的。我们正试图减轻士兵的一些工作量,所以我们也让我们的机器人更加自主。我们现在正在做三件事来增加自主权。一个是,如果机器人在你下行时翻倒,机器人会自动自我纠正。你不必派人去那里做这件事。

另一件事是,如果机器人下行并失去通信,机器人将自动停止并回溯到上次通信的地方,并重新建立通信。我们要做的最后一件事就是安装巡航控制,如果你愿意的话,把它送下几百码,这样士兵们就不必全程驾驶它了。

这种自主性是如何设计的?

MOSES:对于软件:这是因为我们称之为 Aware 2 的软件包。SUGV 最终将获得这种能力,现在我们将其用于 PackBot。我们部署的大多数单元都是PackBots。在我们交付的 4,000 台机器人中,约 3,600 台是 PackBots,大约 400 台是 SUGV。

好了,这台收音机的胆量,跟我们说说里面的电脑吧。什么样的嵌入式计算机和系统?有开放标准吗?

摩西:出于专有原因,我[无法提供]这些细节。

所使用的操作系统呢 - 是基于 Linux 还是 VxWorks,还是......?

MOSES:它是基于Linux的,我们开发了自己的专有软件来编写它。

那么,这与SUGV的功能相比如何呢?

MOSES:关于SUGV,许多任务都是在夜间进行的,所以你需要红外传感器和热成像。在伊拉克,士兵们开车去上班。他们正在执行道路清理任务,所以他们在悍马车的后面。如果他们看到看起来可疑的东西,他们就会停下来,然后把机器人送出去。在阿富汗,他们步行上班,因此 SUGV 更适合下马作业。

PackBot 的成本大致是多少?SUGV 的成本大致是多少?

MOSES:PackBot 的平均成本约为 100,000 美元,但这取决于配置。320 SUGV 比 PackBot 更贵,因为它处于学习曲线的早期。由于小型化的成本和更复杂的传感器套件,它更昂贵。

但是PackBot有一个手臂,里面也有更多的机械部件,更多的移动物,等等。因此,当然更多的成本与材料有关。

MOSES:热像仪也很昂贵。我们正在做的另一件事是让我们的机器人更易于使用。对于最初的军事操作员,人们认为他们将使用这些带有防弹衣装备和大手套的机器人。然而,现在发生的事情是,他们在操作这些机器人时没有佩戴这种装备。最初,我们有一个大型手提箱式操作员控制单元,带有用于操纵机器人的大圆盘。我们研究了操作这些机器人的最佳方法,如果他们不戴手套或穿上防弹服。因此,我们采用了带有 SUGV 和 PackBot 的笔记本电脑配置和 Xbox 游戏风格控制器。

从字面上看是 Xbox 控制器?

摩西:是的。您可以在百思买或任何其他类似的商店购买。我们的想法是让它[尽可能简单]。用户都是游戏玩家的年轻人。

至少熟悉电子游戏的人。

MOSES:是的,他们已经对这些控制器进行了一千小时的培训。他们对此非常熟悉。因此,这确实大大减少了训练时间。

告诉我们您可以制定的任何未来计划——对于这个项目,对于iRobot将要开发的机器人,或者只是任何未来需要的技术。

摩西:我们现在正在研究的下一个机器人叫做FirstLook,这是一个5磅重的机器人,上面有核心传感器。它能够从 15 英尺高处坠落,它是一个纯粹的侦察机器人。我说过 SUGV 是为下马操作而设计的——确实如此。但是,如果你要在灌木丛中呆一个星期,你可能想要一个更轻的机器人。

它的能力不如 SUGV 或 PackBot,但如果你想做一些事情来做一些侦察工作——你只需把它扔到墙上,它就可以自己看到那里有什么。它上面有四个摄像头。它还具有网状网络功能,因此您可以根据需要将其用作机器人的通信范围扩展器。所以,FirstLook就是我们为小方所做的。从大方面来说,我们有勇士产品,它将在今年第四季度推出,这是一个350磅的机器人。

它有更多的功能吗?

摩西:战士更重,更强壮。它可以举起更多。我们派出了两名勇士和两名背包机器人前往日本,帮助福岛核电站的地震和海啸工作。勇士队一直在清理那里的废墟。同样,这一切都与危险环境中的远程存在有关。

你希望的任何技术,让你做的很多事情更容易、更好、更便宜、更快,等等?

摩西:嗯,自主性、操纵性、机动性......这是我们努力研究的三个领域。我们与他人合作——我们不会制造电池或制造收音机。我们确实与其他人合作以获得这种能力。还有相机——我们没有涉足这个行业。

那么你需要更好的电池、更高带宽的无线电吗?

摩西:嗯,总是有需求的,无论是机器人、坦克还是飞机。最大的是重量、通信和功率。

定价如何?

摩西:降低成本的最大方法是通过您可以信赖的大批量订单,并让您的供应链运转起来。这是主要的出路。

Robert Moses 是 iRobot 政府和工业机器人部门的总裁。在 2003 年加入 iRobot 之前,Moses 是一名职业海军军官。作为海军航空系统司令部的合同主管,他监督着 800 多名员工,每年管理价值超过 200 亿美元的合同。Moses 拥有密西西比大学的工商管理学士学位和海军研究生院的采购和合同管理硕士学位。