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美國陸軍「先看後射」的能力在UGV上得以延續

2024-01-01軍事

隨著DARPA發起的PackBot機器人在9/11/01事件後在阿富汗的洞穴中首次亮相,iRobots無人駕駛地面車輛(UGV)保持了先看後射的能力。對 iRobots 政府和工業機器人部門總裁 Robert Moses 的采訪透露。以下是經過編輯的摘錄。

我們收到一份新聞稿,稱美國陸軍將從 iRobot 購買另外兩套 LRIP 320 SUGV 旅,並且 iRobot 正在為陸軍的 BCTM [旅戰鬥隊現代化] 開發同名的 320 SUGV 後續變體,將於明年交付。告訴我們更多資訊。

MOSES:SUGV是一種小型無人駕駛地面車輛。它重約 30 磅。它是在前FCS(未來作戰系統)計劃下開發的。我們是該合約的最初 21 個合作夥伴之一,該合約於 2004 年授予,我們的職責是設計和開發工作。我們是為數不多的幾家真正從該計劃中獲取東西並將其提供給當今陸軍的公司之一。

我們已經完成了該計劃的增量 1。根據最初的FCS合約,iRobot負責提供底盤,控制器和EO/IR(光電紅外傳感器)頭將由其他供應商開發。收音機將成為JTRS收音機。我們已經在機器人上安裝了商用控制器和帶有 EO/IR 的商用傳感器套件——這就是我們與 LRIP 簽訂的合約。對我們來說,向陸軍提供一個系統很重要,因此我們把一個完整的系統解決方案放在一起。

您的新聞稿說 iRobot 和波音公司合作開發了 SUGV。請問波音公司在做什麽?

摩西斯:波音公司是BCTM合約的主承包商。

相對於陸軍計劃再采購兩套 320 型 SUGV 型的 LRIP 旅,320 型是 Increment 1 型嗎?

MOSES:是的,Increment 1 型號與 320 SUGV 是同一機器人。增量 2 稱為 XM1216(實驗模型 1216)。在 iRobot,我們稱之為 320 SUGV(圖 1)。

圖 1: 320 SUGV 機器人,照片由 iRobot 提供

(單擊圖形可縮放 1.9 倍)

那麽,這是 Increment 2 還是 Increment 1 版本的名稱?

摩西斯:兩者都適用。

還有一種名為 310 SUGV 的型號,我們為此制定了單獨的小型 EOD 合約。該機器人與320 SUGV騎在相同的底盤上,但它上面有一個手臂,並且沒有相同的傳感器套件。我們也將這輛 310 SUGV 出售給軍方。

iRobot 生產 Roombas 和許多其他類別的消費類器材,但這些 SUGV 顯然是非常嚴肅的器材。涉及哪些類別的技術?

MOSES:回到SUGV的根源,你會發現PackBot產品,這是一個可攜帶的機器人系統。我們總共向世界各地的軍隊和各種客戶交付了約4,000台機器人。我們最大的客戶是美國政府。我們在 2002 年啟動了這個 [PackBot] 計劃。PackBot 的主要任務是爆炸物條例處理 [EOD]——打擊戰區的簡易爆炸裝置。該產品重約 65 磅。

你之前說過 SUGV 重 30 磅。SUGV的任務與PackBot有什麽區別?

摩西斯:正如我所提到的,PackBot 主要用於 EOD 任務,而 320 SUGV 執行偵察、建築物清理和其他類似類別的任務。能夠先派一個機器人進去看看門的另一邊有什麽是極其重要的。而且第二槍的能力非常重要。這一切都與我們所說的遠端狀態有關。

那麽 PackBot 的起源是什麽?

摩西斯:PackBot 來自 DARPA 計劃,在 9/11 之後首次在戰場上使用,當時我們在阿富汗的洞穴中尋找敵人。在使用 PackBot 之前,我們派士兵進入洞穴,用燈和腰間系著繩子。快速裝備部隊就是在那個時候發展起來的。他們說,「嘿,聽著,我們要把這些機器人帶進來。

後來,在2003年,我們派了一名工程師到阿富汗,這是有益的,因為我們有一群設計機器人的工程師,他們需要了解客戶將如何使用機器人。當時的上校說:「你知道這真的是一個非常復雜的機器人,但它有點重。工程師們回答說:「先生,既然裏面有一台電腦,你必須有那麽大的質素來保護電腦。上校回答說:「這很有趣,但它有點沈重。工程師回答說:「先生,它也需要這些腳蹼,這樣它才能爬樓梯。所以上校說,「嗯,這很有趣,但它有點沈重。你今天為什麽不把它擡上兩層樓梯。然後,在這樣做之後,有人說,「我們必須減輕體重。這東西太重了。因此,與客戶建立這種聯系並了解我們從他們那裏得到的反饋是非常有價值的。

PackBots 是如何或由誰操作的?

MOSES:這些機器人是遠端操作的。我們正試圖減輕士兵的一些工作量,所以我們也讓我們的機器人更加自主。我們現在正在做三件事來增加自主權。一個是,如果機器人在你下行時翻倒,機器人會自動自我糾正。你不必派人去那裏做這件事。

另一件事是,如果機器人下行並失去通訊,機器人將自動停止並回溯到上次通訊的地方,並重新建立通訊。我們要做的最後一件事就是安裝巡航控制,如果你願意的話,把它送下幾百碼,這樣士兵們就不必全程駕駛它了。

這種自主性是如何設計的?

MOSES:對於軟件:這是因為我們稱之為 Aware 2 的軟件包。SUGV 最終將獲得這種能力,現在我們將其用於 PackBot。我們部署的大多數單元都是PackBots。在我們交付的 4,000 台機器人中,約 3,600 台是 PackBots,大約 400 台是 SUGV。

好了,這台收音機的膽量,跟我們說說裏面的電腦吧。什麽樣的嵌入式電腦和系統?有開放標準嗎?

摩西斯:出於專有原因,我[無法提供]這些細節。

所使用的作業系統呢 - 是基於 Linux 還是 VxWorks,還是......?

MOSES:它是基於Linux的,我們開發了自己的專有軟件來編寫它。

那麽,這與SUGV的功能相比如何呢?

MOSES:關於SUGV,許多工都是在夜間進行的,所以你需要紅外傳感器和熱成像。在伊拉克,士兵們開車去上班。他們正在執行道路清理任務,所以他們在悍馬車的後面。如果他們看到看起來可疑的東西,他們就會停下來,然後把機器人送出去。在阿富汗,他們步行上班,因此 SUGV 更適合下馬作業。

PackBot 的成本大致是多少?SUGV 的成本大致是多少?

MOSES:PackBot 的平均成本約為 100,000 美元,但這取決於配置。320 SUGV 比 PackBot 更貴,因為它處於學習曲線的早期。由於小型化的成本和更復雜的傳感器套件,它更昂貴。

但是PackBot有一個手臂,裏面也有更多的機械部件,更多的移動物,等等。因此,當然更多的成本與材料有關。

MOSES:熱像儀也很昂貴。我們正在做的另一件事是讓我們的機器人更易於使用。對於最初的軍事操作員,人們認為他們將使用這些帶有防彈衣裝備和大手套的機器人。然而,現在發生的事情是,他們在操作這些機器人時沒有佩戴這種裝備。最初,我們有一個大型手提箱式操作員控制單元,帶有用於操縱機器人的大圓盤。我們研究了操作這些機器人的最佳方法,如果他們不戴手套或穿上防彈服。因此,我們采用了帶有 SUGV 和 PackBot 的筆記電腦配置和 Xbox 遊戲風格控制器。

從字面上看是 Xbox 控制器?

摩西斯:是的。您可以在百思買或任何其他類似的商店購買。我們的想法是讓它[盡可能簡單]。使用者都是遊戲玩家的年輕人。

至少熟悉電子遊戲的人。

MOSES:是的,他們已經對這些控制器進行了一千小時的培訓。他們對此非常熟悉。因此,這確實大大減少了訓練時間。

告訴我們您可以制定的任何未來計劃——對於這個專案,對於iRobot將要開發的機器人,或者只是任何未來需要的技術。

摩西斯:我們現在正在研究的下一個機器人叫做FirstLook,這是一個5磅重的機器人,上面有核心傳感器。它能夠從 15 英尺高處墜落,它是一個純粹的偵察機器人。我說過 SUGV 是為下馬操作而設計的——確實如此。但是,如果你要在灌木叢中呆一個星期,你可能想要一個更輕的機器人。

它的能力不如 SUGV 或 PackBot,但如果你想做一些事情來做一些偵察工作——你只需把它扔到墻上,它就可以自己看到那裏有什麽。它上面有四個網絡攝影機。它還具有網狀網絡功能,因此您可以根據需要將其用作機器人的通訊範圍擴充套件器。所以,FirstLook就是我們為小方所做的。從大方面來說,我們有勇士產品,它將在今年第四季度推出,這是一個350磅的機器人。

它有更多的功能嗎?

摩西斯:戰士更重,更強壯。它可以舉起更多。我們派出了兩名勇士和兩名背包機器人前往日本,幫助福島核電站的地震和海嘯工作。勇士隊一直在清理那裏的廢墟。同樣,這一切都與危險環境中的遠端存在有關。

你希望的任何技術,讓你做的很多事情更容易、更好、更便宜、更快,等等?

摩西斯:嗯,自主性、操縱性、機動性......這是我們努力研究的三個領域。我們與他人合作——我們不會制造電池或制造收音機。我們確實與其他人合作以獲得這種能力。還有相機——我們沒有涉足這個行業。

那麽你需要更好的電池、更高頻寬的無線電嗎?

摩西斯:嗯,總是有需求的,無論是機器人、坦克還是飛機。最大的是重量、通訊和功率。

定價如何?

摩西斯:降低成本的最大方法是透過您可以信賴的大批次訂單,並讓您的供應鏈運轉起來。這是主要的出路。

Robert Moses 是 iRobot 政府和工業機器人部門的總裁。在 2003 年加入 iRobot 之前,Moses 是一名職業海軍軍官。作為海軍航空系統司令部的合約主管,他監督著 800 多名員工,每年管理價值超過 200 億美元的合約。Moses 擁有密西西比大學的工商管理學士學位和海軍研究生院的采購和合約管理碩士學位。