湊字數2

隨着高新技術的發展，各種類型的軍用機械人已經大量湧現，一些技術發達的國家相繼研製了智能程度高、動作靈活、應用廣泛的軍用機械人。目前軍用機械人主要是作為作戰武器和保障武器使用。在惡劣的環境下，機械人的承受能力大大超過載人系統，並且能完成許多載人系統無法完成的工作，如運輸機械人可以在核化條件下工作，也可以在炮火下及時進行戰場救護。在地面上，機械人為聯合國維和部隊排除爆炸物、掃除地雷；在波黑戰場上，無人機大顯身手；在海洋中，機械人幫助人清除水雷、探索海底秘密；在宇宙空間，機械人成了火星考察的明星。現在世界上正在研製或已投入使用的軍用機器入主要有以下幾種。本次軍事機械人介紹周將每周介紹一種軍用機械人。歡迎觀注。

2004年10月26日第一天地面機械人

地面軍用機械人主要分為智能機械人和遙控機械人。按其功能可分為：排雷(彈)機械人、偵察機械人、保安機械人，甚至還研製有地面微型軍用機械人。

全自主機械人美國於1984年開始研製第一台地面自主車輛，可以在人不干預的情況下自己在道路上行駛。992年美國研製出時速75公里的自主車。目前仍有許多技術難題未解決。但地面自主車的研製大大推動了遙控機械人的發展。

排雷(彈)機械人使用排雷機械人不僅可以加快掃雷破障的速度，而且還大大降低了人員的傷亡。如美國研製的"交通警察"戰場機械人，它安裝了多種感測器，可用於探測建築物、掩體、隧道等處的地雷；"蜜蜂"式控雷器則具有較快的飛行速度，可以迅速而準確地發現地雷的位置，並通過自身攜帶的炸藥對地雷進行引爆。在1982年爆發的馬島戰爭中，英國海軍就曾用法國研製的的機械人，清除阿根廷佈設的水雷。而英國陸軍的排彈機械人在拆除恐怖分子放的各種類型的炸彈工作中屢建奇功，備受歡迎。

排爆機械人英國研製的"手推車"排除爆炸物機械人是世界上最有名的排除爆炸物機械人。目前，最新研製的SuperM(超級手推車)的攝像機可以在距地面65毫米處工作，因此它可以用來檢查可疑車輛的底部。SuperM機械人採用橡膠履帶，最大速度為55米／分，它有一整套的無線電控制系統及各種設備，其中包括一部彩色電視攝像機、一支獵槍和兩個爆炸物排除裝置；該車由兩組耐用的12伏電池驅動，並裝有一個電動制動系統，使其在通過陡坡時能準確地動作。

偵察機械人高技術條件下的戰場環境更加複雜，使用機械人不僅可以進入難以涉足的惡劣環境中偵察，而且一旦機械人不幸被"俘"，則可以通過預先設置的程序自動引爆"以身殉職"。美國海軍陸戰隊的GSR偵察機械人是由M114裝甲人員輸送車改裝的，上面裝有15台微處理器、衛星導航接收機、聲學臨近感測器、激光測距機、磁羅盤和一台高解像度的攝像機等。攝像機裝在一個由計算機控制的平台上。如果沒有外部導航，該車可以自主地跟蹤其它車輛越過障礙物。

保安機械人保安機械人可用于軍事基地等重要設施的保衛工作。具有代表性的保安機械人是由美國研製的"徘徊者"，它是一輛重1．8噸的6輪全地形車，它可以按照預編程序的路線，沿着這些設施的外部邊界進行巡邏。當發現入侵者時，操作者通過聲音傳輸系統使機械人與入侵者對話，若入侵者不合作，懷有敵意，操作者就可命令機械人攻擊入侵者。當該地區受到大規模進攻時，操作者就可調動多台機械人進行阻擊，以便為保安人員爭取時間。

地面微型機械人專家們對微型機械人備加青睞，認為它們體積小，生存能力強，具有廣泛的用途。現已研製出一種只有昆蟲大小的名叫"扁虱"的機械人，它可附在敵人裝備的部件上，混入敵人防線，偵察敵人的目標，也可向敵人的通信系統中注入一個功率脈衝進行干擾，或鑽到敵人的裝備中去，破壞發動機等關鍵部位。現在許多國家都非常重視微型軍用機械人的研究，隨着發展，軍用微型機械人有可能改變21世紀的戰場。

步兵支攝機械人"突擊隊員"遙控車是由格魯曼航空公司與美國陸軍訓練與條令司令部共同研製的。它是一個重約160千克的菱形車輛，由電動機驅動。能以16公里／時的速度在崎嘔地形上行駛。該車採用光纖通信，可將車載電視攝像機的圖像傳送給操作員，同時將操作員的指令傳送給它，裝上機槍時，其總高度也只略高於1米。它能完成步兵通常所能完成的各種任務，包括反坦克任務。車上可以配備反坦克導彈發射器、機槍、催淚性毒氣彈等。

2000年11月29日，中央電視台《新聞聯播》報道：我國首台類人型機械人研製成功。11月30日，全國各大報都在顯著位置發表了這一消息。許多人問：何為仿人型機械人？仿人型機械人的問世標誌了什麼？世界及中國仿人型機械人發展到什麼水平？

從前面幾篇可以看出，大多數的機械人並不像人，有的甚至沒有一點人的模樣，這一點使很多機械人愛好者大失所望，很多人問為什麼科學家不研製像人一樣的機械人呢？其實，科學家和愛好者的心情是一樣的，一直致力於研製出有人類外觀特徵、可模擬人類行走與其基本操作功能的機械人。

由於仿人型機械人集機、電、材料、計算機、感測器、控制技術等多門學科於一體，是一個國家高科技實力和發展水平的重要標誌，因此，世界發達國家都不惜投入巨資進行開發研究。日、美、英等國都在研製仿人形機械人方面做了大量的工作，並已取得突破性的進展。日本本田公司於1997年10月推出了仿人形機械人P3，美國麻省理工學院研製出了仿人形機械人科戈（COG），德國和澳洲共同研製出了裝有52個汽缸，身高2米、體重150公斤的大型機械人。本田公司最新開發的新型機械人「阿西莫」，身高120厘米，體重43公斤，它的走路方式更加接近人。我國也在這方面作了很多工作，國防科技大學、哈爾濱工業大學研製出了雙足步行機械人，北京航空航天大學、哈爾濱工業大學、北京科技大學研製出了多指靈巧手等。

日本的仿人形機械人

本田公司是日本主要生產跑車和轎車的公司之一。本田公司投入巨資，經過10多年的開發，終於研製出了在世界上居領先地位的雙足步行機械人——P3。P3通過它的身體的重力感應器和腳底的觸覺感測器把地面的狀況送回電腦，電腦則根據路面情況作出判斷，進而平衡身體，穩定地前後左右行走。它不僅能走平路，還可以走台階和傾斜的路。它站立穩定，推不倒，腳底不平也能保持身體的直立姿態。

本田公司機械人P2

1997年中國國務院總理**前往日本本田公司總部參觀時，機械人P3接待了**總理。當**總理一行抵達表演大廳時，一個身着宇宙服像宇航員一樣的機械人從投影電視的屏幕後面走了出來，其走路的樣子酷似頑童學步，步子雖然不快，但堅實有力。它走到大廳當中面對**總理站好，伸出右手作歡迎狀。並用漢語自我介紹：「我是機械人P3，熱烈歡迎**總理和夫人光臨，請允許我與您握手」。機械人握住**總理的手，連續搖動三次，然後擺好姿勢供久候在那裏的記者拍照。

接着P3請出本田公司社長川本正彥等人。他們通過投影電視屏幕，向中國客人介紹了本田研製機械人的發展歷史和技術特點。川本社長的聲音剛落，P3又說：「我有些緊張，請允許我暫時休息一下，接下來請我的二哥繼續表演」。說罷轉身，沿原路退回。

本田公司機械人P3

據介紹，本田公司按研製時間先後，把雙足步行機械人分別命名為P1、P2、P3等。P3的高度為160cm，體重130公斤。被稱為二哥的機械人P2身高1.80米，體重120公斤，長的笨頭笨腦，但行動起來與靈活的「小三」相比毫不遜色。P2表演了上台階這一高難動作，它走的極為平穩，一步一個台階，令人讚嘆不已。隨後P2又表演了用扳手擰螺絲。P2機械人退場后，P3機械人出場與貴賓揮手告別：「表演到此結束，再次感謝**總理的光臨！」

本田公司最近又推出一種新型智能機械人「阿西莫」（ASIMO）。與1977年誕生的P3相比，它具有體型小、質量輕、動作緊湊輕柔的特點。阿西莫身高120cm，體重43公斤，更適合於家庭操作和自然行走。本田公司總裁吉野浩行在產品發佈會上說：「將來我們還會使機械人具有更好的視覺、聽覺等識別能力，提高它們的自主性。」他還說：「如果通過衛星網絡來控制，它就是另外一個『你』，可以使用者的身份做許多事情。」

科戈」機械人

出生於澳大利亞的羅德尼·布魯克斯，40多歲，美國麻省理工學院人工智能實驗室的教授。他喜歡離經判道，從不相信傳統的成規。從80年代起，他就反對機械人必須先會思考，才能做事的信條。為了證實自己的觀點，他研製出了一系列異型機械人。這些機械人沒有思考能力，但卻無所不能，比如能偷桌上的蘇打罐，能穿越四周發燙的地面等。他的成功使他成為機械人界最有爭議的人物。

機械人「科戈」

布魯克斯從小就喜歡製作各種標新立異的小裝置。進入福萊德大學后，他為該校唯一的一台IBM大型計算機重新編製了整個操作系統的程序。別的用戶怎麼也想不到，計算機怎麼會突然變的具有令人不可思議的奇效。在獲得該校碩士學位后，布魯克斯又憑自己的實力考入了美國斯坦福大學。八十年代初期，布魯克斯在麻省理工學院任初級研究員。那時人工智能研究的傳統做法是先設計出各種「腦圖」，以幫助機械人了解周圍環境，使機械人先學會識別障礙物，再繞過障礙物。但這樣做機械人往往要花很長時間去判斷自己看到的東西，而且它們大多數均無法穿過陌生的空間。而布魯克斯認為，真正的智能不能這樣運作。

布魯克斯認為，智能並不像假想的那樣來自抽象思維，而是通過與外界接觸學習之後作出的反應。只要機械人與其周圍的環境進行複雜的相互作用，智能最終一定會出現。

最初他的計劃是先從昆蟲機械人做起，逐步向模仿高級動物發展，最後才是人形機械人。布魯克斯想，只有人形機械人才能說明他的理論也適合於高級智能，於是他決定要製造出自己的人工智能型高級機械人，即現在的科戈機械人。

目前「科戈」的研製工作正在進行。「科戈」本身是非常複雜的，要它能通過與外界的聯繫獲取知識，就必須儘可能地模仿人類，例如它的臂必須像人類那樣具有柔順性。

怎樣才能把「科戈」變成一個真正的人形機械人，目前實現的目標尚不太明確。布魯克斯和他的同事們正在借鑒幼兒的發育過程，使「科戈」由簡到難，逐步學會各種本領，直到聽說能力。

「科戈」機械人的大腦是由16個摩托羅拉68332晶片構成的，「科戈」的大腦放在與之相鄰的室內，通過電纜與之相連。「科戈」最多可用250個摩托羅拉晶片。布魯克斯準備用數字信號處理器取代部分這種晶片，用以完成特殊任務。「科戈」的大腦與人類的大腦一樣，能同時處理多項任務。儘管計算機的能力給人們留下了深刻的印象，但是如果「科戈」能達到兩歲兒童的智力，就算是成功了。現在「科戈」正在像嬰兒一樣利用自己的大腦學習「看」。「科戈」的每隻眼睛由一台廣角照相機和一台窄視野照相機組成。每一台照相機均可以俯仰和旋轉。「科戈」首先通過廣角照相機觀察周圍事物，然後再利用窄視野照相機近距離仔細觀察事物。「科戈」的頭可以像人的頭一樣前後左右轉動。

布魯克斯說：「我們試圖找到一種方法，讓『科戈』自己了解這個世界。」

「科戈」先學會看以後，開始學習聽。這些功能要一個一個地教。為此，在「科戈」的頭上裝上了麥克風和處理器。聲音可以幫助「科戈」確定去看什麼地方，機械人還可以對聲音進行辨別。「科戈」已經有了頭和身子，但還沒有皮膚、臂和手指。現在正在為「科戈」製造第一條手臂，這隻臂以全新的方式工作，每個關節都有一個彈簧，從而使「科戈」獲得了柔順性。

我國的仿人形機械人研究

我國在仿人形機械人方面做了大量研究，並取得了很多成果。比如長沙國防科技大學研製成了雙足步行機械人，北京航空航天大學研製成了多指靈巧手，哈爾濱工業大學、北京科技大學也在這方面做了大量深入的工作。

多指靈巧手

雙足步行機械人研究是一個很誘人的研究課題，而且難度很大。在日本開展雙足步行機械人研究已有30多年的歷史，研製出了許多可以靜態、動態穩定行走的雙足步行機械人，上面提到的P2、P3是其中的佼佼者。

在國家863計劃、國家自然科學基金和湖南省的支持下，長沙國防科技大學於1988年2月研製成功了六關節平面運動型雙足步行機械人，隨後於1990年又先後研製成功了十關節、十二關節的空間運動型機械人系統，並實現了平地前進、後退，左右側行，左右轉彎，上下台階，上下斜坡和跨越障礙等人類所具備的基本行走功能。近期在十二關節的空間運動機構上，實現了每秒鐘兩步的前進及左右動態行走功能。

「先行者」類人型機械人

經過十年攻關，國防科技大學研製成功我國第一台仿人型機械人——「先行者」，實現了機械人技術的重大突破。「先行者」有人一樣的身軀、頭顱、眼睛、雙臂和雙足，有一定的語言功能，可以動態步行。

人類與動物相比，除了擁有理性的思維能力、準確的語言表達能力外，擁有一雙靈巧的手也是人類的驕傲。正因如此，讓機械人也擁有一雙靈巧的手成了許多科研人員的目標。

在張啟先院士的主持下，北京航空航天大學機械人研究所於80年代末開始靈巧手的研究與開發，最初研究出來的BH－1型靈巧手功能相對簡單，但填補了當時國內空白。在隨後的幾年中又不斷改進，現在的靈巧手已能靈巧地抓持和操作不同材質、不同形狀的物體。它配在機械人手臂上充當靈巧末端執行器可擴大機械人的作業範圍，完成複雜的裝配、搬運等操作。比如它可以用來抓取雞蛋，既不會使雞蛋掉下，也不會捏碎雞蛋。靈巧手在航空航天、醫療護理等方面有應用前景。

雙足步行機械人在爬樓梯

靈巧手有三個手指，每個手指有3個關節，3個手指共9個自由度，微電機放在靈巧手的內部，各關節裝有關節角度感測器，指端配有三維力感測器，採用兩級分散式計算機實時控制系統。

仿人型機械人是多門基礎學科、多項高技術的集成，代表了機械人的尖端技術。因此，仿人形機械人是當代科技的研究熱點之一。仿人型機械人不僅是一個國家高科技綜合水平的重要標誌，也在人類生產、生活中有着廣泛的用途。目前，我國仿人形機械人研究與世界先進水平相比還有差距。我國科技工作者正在努力向前，我們熱切地期盼着我們自己水平更高的、功能更強的仿人型機械人與大家見面。