Bakkeroboter. Fra slippsystemer til ubemannede konvoier (del 4)

Innholdsfortegnelse:

Bakkeroboter. Fra slippsystemer til ubemannede konvoier (del 4)
Bakkeroboter. Fra slippsystemer til ubemannede konvoier (del 4)

Video: Bakkeroboter. Fra slippsystemer til ubemannede konvoier (del 4)

Video: Bakkeroboter. Fra slippsystemer til ubemannede konvoier (del 4)
Video: Regeringen vil styrke overvågningen af danske Syrien-krigere - DR Nyheder 2024, April
Anonim
Heavyweights: Sherpa fotsoldater …

En kategori bakkeroboter har dukket opp som endelig vil kaste byrden fra skuldrene til en infanterienhet. Disse systemene er i stand til å bære tung last, de kan følge troppen og etterlate soldaten med bare sin lille ryggsekk med det vesentlige mens han bærer tyngre koffertposer. En annen typisk oppgave for disse robotene er å erstatte kjøretøyer med mannskaper i farlige oppgaver, for eksempel å levere ammunisjon til frontlinjen eller evakuere de sårede fra kampsonen til et sikrere område

Bakkeroboter. Fra slippsystemer til ubemannede konvoier (del 4)
Bakkeroboter. Fra slippsystemer til ubemannede konvoier (del 4)

Selv om gående roboter kan være den beste løsningen for å garantere mobilitet nær menneskelig mobilitet, forblir tunge roboter beregnet for logistikk foreløpig hjul eller sporet.

I tillegg til det ovennevnte kan rekognoseringssett (til og med montert på teleskopmaster) så vel som eksplosjonsutstyr for disponering av ammunisjoner med robotarmer og ammunisjonsnøytraliseringsenheter omdanne disse plattformene til spesialiserte kjøretøyer. Fordelen med disse plattformene er at de er lette og lett omkonfigurerbare for andre oppgaver på veldig kort tid. Autonomi, så vel som mobilitet, kan variere betraktelig: de fleste løsningene som er tilgjengelige for øyeblikket er basert på hjul, som gir et gjennomsnittlig mobilitet i vanskelig terreng, der spor har vist seg, som igjen er mer støyende og strukturelt kompleks. På dette tidspunktet har gangløsninger blitt testet på et eksperimentelt nivå; et eksempel er Darpa's Legged Squad Support System (LS3) walking support system.

LS3 er en svært mobil, semi-autonom gårobot som er i stand til å samhandle med militære enheter. Den seksbeinte plattformen vil til slutt ha et mobilitetsnivå som kan sammenlignes med et menneskelig, slik at avmonterte enheter kan bevege seg rundt uten å se på robotene sine. LS3 -roboten er elektrisk drevet, den kan bære 180 kg over 32 km og trenger ikke inngrep i 24 timer. Plattformen har gjennomgått forsøk siden juli 2012 i den amerikanske hæren og marinekorpset. De tre viktigste autonome modusene til roboten er som følger:

- tett bak lederen, når plattformen prøver å følge sporet til lederen så tett som mulig;

- i korridoren bak lederen, når LS3 følger lederen samtidig som den opprettholder mer frihet til å ta beslutninger underveis og

- bevegelse langs veipunktene, når den lokale oppfatningen av systemet tillater det å unngå hindringer på vei til stedet som er angitt på GPS -rutenettet.

Testfasen skulle vare i omtrent to år, så den er sannsynligvis allerede fullført.

Lockheed Martin: selskapets Squad Mission Support System (SMSS) er en muldyret bakkerobot som har blitt testet under virkelige kampforhold. Systemet ble valgt i 2011 av den amerikanske hæren for sine arbeidshestforsøk, og fire SMSS -enheter ble distribuert til militæret i 2012. De likte stor suksess med militæret, som ba om å få bli igjen i fiendtlighetene. Deres evne til å bære nesten 700 kg på egen hånd når de fulgte soldatene viste seg å være ekstremt nyttig, og i minst ett tilfelle var systemet lastet med mer enn ett tonn med forskjellige aksjer, og samtidig fungerte det feilfritt.

SMSS -roboten ble utviklet rundt 2005 og blir stadig oppgradert, og er basert på Land Tamer 6x6 XHD fra PFM Manufacturing Inc, laget av aluminium for marine fartøyer med en 80 hk turbodiesel -motor. Noen av egenskapene til alternativet Block 1: totalvekt 1955 kg, nyttelast 682 kg, enheten kan transporteres inne i CH-53 og CH-47 helikoptre eller på en UH-60 fjæring. Lockheed Martin fokuserte på å legge til autonome evner, SMSS er i stand til å operere i forskjellige moduser, for eksempel manuell kontroll, fjernkontroll, talekommandoer, retur til operatør, bevegelse til et sted ved hjelp av utvalgte koordinatpunkter, retur langs en dannet bane, navigasjon til GPS plasseringspunkter, følg etter en person og følg et kjøretøy.

Mens den amerikanske hærens personell var ivrige etter å beholde SMSS -apparatet i operasjonsteatret på grunn av dets praktiske verdi, utviklet hæren og Lockheed Martin andre funksjonelle sett og testet dem i feltet. Disse inkluderer et avansert rekognoseringssystem for distribusjon med en satellittkommunikasjonskanal og et ruteklaringssystem med rulletrål. I begge tilfeller ble en Lockheed Martin 9”Gyrocam optoelektronisk stasjon installert på masten for å gi langdistanse rekognosering eller identifisere mistenkelige områder der bomber kunne begraves. Ruteklaringstesten ble utført med en rulletrål montert på SMSS. Også i USA ble det utført tester for å kontrollere enheten ved hjelp av satellittkommunikasjon, inkludert kommandooverføringsområder i en avstand på over 300 km. Totalt har Lockheed Martin produsert åtte SMSS, de to siste er Block 2 -standarder, selv om ingen detaljer er gitt om oppgraderingen.

Bilde
Bilde

Lockheed Martins Squad Mission Support System (SMSS) ble brukt som lasteplattform i Afghanistan, men tilbys for tiden som et rekognoseringsbil.

Bilde
Bilde

Northrop Grumman Camel 6x6, som kan bære over 350 kg utstyr, kan raskt utstyres med gummispor

I august 2014 holdt Lockheed Martin, i forbindelse med US Army Armored Research Center, en demonstrasjon som involverte to ubebodde helikoptersystemer: K-MAX, utviklet av Kaman, og SMSS-bakkeroboten utstyrt med Gyrocam optisk enhet. Et kampoppdrag ble satt opp - ved hjelp av ubemannede kjøretøyer, for å sikre forsyningen av en gruppe soldater som forsvarte landsbyen. K-MAX fløy over SMSS i nærheten av landsbyen og observerte til robotsystemet nådde soldatene og ga dem nødvendig utstyr. Det semi-autonome 8x8-kjøretøyet kjørte deretter til utsiktspunktet, hvor han ved hjelp av et 9”Gyrocam-sensorsett på en teleskopmast skannet hele området på jakt etter fiendens styrker. Både SMSS og K-MAX ubemannede luftfartøyer var utstyrt med mobile satellittkommunikasjonssystemer, samt lokale kommunikasjonssystemer innen siktlinjen. Som et resultat av videre utvikling kan det dukke opp en ny helt autonom plattform, samt ikke-dødelige og / eller dødelige evner med et tårn.

Northrop Grumman: Dette selskapet utviklet robotvognen Camel (Carry-all Modular Equipment Landrover) for å gi logistisk støtte for fotpatruljer. Systemet viser en feil på en 6x6 plattform, på toppen av hjulene som det er lett å sette på gummispor om nødvendig. Hvert hjul drives av en elektrisk motor drevet av en dieselelektrisk generator. Motoren går på diesel eller JP8, og tanken på 13 liter gir mer enn 20 timers drift; en slik løsning, når du nærmer deg en potensiell fare, lar deg bevege deg i en stille modus. Maksimal hastighet på kjøretøyet er åtte km / t, den kan overvinne bakker på 40%, sidebakker 20%, hindringer og vad 0,3 meter. Dens last, stuet inne i en rørformet struktur montert på chassiset, kan overstige 350 kg.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Bevæpnet variant Camel - Mobile Armed Dismount Support System under avfyringstester

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Bevæpnet versjon av kamel med en fjernstyrt våpenstasjon

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Multi-tasking robotsystembeskytter, utviklet av HDT Global; på bildet fungerer som lastetransportør

Bilde
Bilde

Protektorens masse og bæreevne lar deg forvandle den til en væpnet plattform, på bildet er en robot med en installert kampmodul Crows

Camel er utstyrt med et sensorsett for hindring for å unngå hindringer og deteksjon. Den kan styres i følg meg -modus eller via kabel. I transportkonvoien kan kjøretøyene følge hverandre som vogner i et tog. Mange valgfrie sett er tilgjengelige med det allerede nevnte settet, for eksempel en ekstern batteripakke for å utvide rekkevidden, utskiftbare kommunikasjonskanaler, fiberoptikk, stiv kabel eller RF -systemer. I følge selskapet har den amerikanske hæren og spesialoperasjonskommandoen vist stor interesse for plattformen i den grunnleggende konfigurasjonen, så vel som i de væpnede konfigurasjonene beskrevet senere i denne artikkelen.

HDT Global: Protector-sporingsroboten ble utviklet av HDT Global som et system med flere oppgaver for å støtte soldater i feltet. Enheten er utstyrt med en 32 hk dieselmotor, den kan bære en last som veier 340 kg pluss trekke ytterligere 225 kg på en tilhenger. Beskytteren kan raskt demonteres i bærbare moduler slik at uventede hindringer kan overvinnes. Drivstofftanken på 57 liter (diesel eller JP8) gir en rekkevidde på 100 km. Maksimal hastighet på roboten er 8 km / t. Baseenheten er fjernstyrt og cruise control -modus reduserer operatørens arbeidsmengde.

HDT har også vist at roboten kan oppnå et visst nivå av autonomi med semi-autonom navigasjon basert på en rekke sensorer, inkludert optoelektronikk, aktive RFID-tagger, lidar, differensial GPS, kurssystem og kilometertellere på tannhjulet til hvert spor. For å forbedre sikkerheten ved følg-meg-drift må minst to sensorer matches på lederens plassering før beskytteren følger ham. For tilleggsutstyr har systemet en hydraulisk effekt og en stikkontakt med en elektrisk effekt på 2 kW. I tillegg til å utføre praktiske oppgaver for rydding av ruter og nøytralisering av eksplosive gjenstander (som ikke er formålet med denne artikkelen), kan Protector bakkerobot også utstyres med en gravemaskinbøtte og en frontskuff for å hjelpe til med konstruksjonen av beskyttende konstruksjoner for stolper og baser (fylling av gabioner med jord, etc.). Etter disse arbeidene kan enheten raskt settes tilbake til utførelsen av patruljeplikter. En versjon med to bårer for evakuering av sårede, en versjon med en festet UAV for overvåking og en væpnet versjon med en fjernstyrt kampmodul M-153 Crows ble også demonstrert. Trådløs kontroll utføres ved hjelp av en joystick for tommelen og to knapper.

I Israel har to selskaper Israel Aerospace Industries og Robo-team utviklet en lasteplattform på hjul.

IAI: Lahav Division of Israel Aerospace Industries har utviklet en dieseldrevet 4x4 robotplattform på hjul og har gitt den Rex -betegnelsen. Maksimal hastighet på roboten er 12 km / t, bæreevnen er opptil 250 kg, egenvekten er fra 160 til 200 kg. Den første oppgaven er å støtte fotpatruljer ved å transportere noe av soldatenes utstyr. Roboten kan operere i tre forskjellige moduser. Det enkleste er fjernkontrollen. I den andre brukes en mekanisk "bånd", som holdes av operatøren, og Rex -roboten følger ham langs veien som en hund. Den mest intelligente er "følg meg" -modus. Operatørens koordinater overføres via en radiostasjon til GPS-systemet ombord, som genererer mellomliggende punkter på ruten til Rex-apparatet. I denne modusen kan flere Rex -roboter brukes til å transportere mer utstyr. Selv om dette ikke ble implementert på prototypen, kan Rex -enheten registrere ruten som er reist for å gå tilbake til startpunktet, men modusen kan være nyttig for neste tilførsel langs rutene som allerede er reist og, kanskje enda viktigere, for retur av ofrene.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

IAI Lahav Division har utviklet Rex 4x4 -plattformen som kan bære opptil 250 kg. Den nye versjonen vil øke bæreevnen til minst 300 kg

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Bygget av Robo-team, kan Probot, med en nyttelast på nesten 250 kg, brukes til å forsyne eller evakuere de sårede. Sensorsett og destruksjonssett for eksplosive ammunisjoner er også tilgjengelig

Rex tilbys ikke bare for logistikkoppgaver, men også for andre oppgaver, for eksempel rekognosering med et sett som inkluderer en optoelektronisk undersøkelsesstasjon. Rex -prototypen ble evaluert av den israelske og andre hærer, hvis kommentarer og tilbakemeldinger førte til opprettelsen av andre generasjon Rex. De viktigste endringene gjaldt dimensjoner og vekt: den nye roboten vil ha en bæreevne på minst 300 kg med en økning i egen vekt til 230 eller 250 kg. Driftsmodusene vil være de samme som i forrige versjon; IAI mener at økning av autonomi vil øke kostnaden betydelig, noe som er i strid med selskapets markedsføringsstrategi. Det som virkelig har forandret seg mye er flytteren; andre generasjon Rex er utstyrt med en dieselelektrisk kraftenhet, som tillater stille kravling i modus for lav sikt. I følge IAI vil en prototype av den nye Rex -varianten være klar for testing i slutten av 2014.

Robo-Team: I den første delen av denne lange artikkelen ble vi allerede kjent med Robo-Team-selskapet. I samme kategori tilbyr hun et system under betegnelsen Probot (Professional Robot). Det er et elektrisk drevet 4x4 -chassis med en nyttelast på mer enn det dobbelte av sin egen vekt på 120 kg. Det elektriske fremdriftssystemet ble valgt for å gi maksimal sonisk stealth sammenlignet med de mye mer støyende robotene i denne kategorien, drevet av bensin- og dieselmotorer. Toppfarten på 7,5 km / t gjør det enkelt å følge soldatene, mens evnen til å forhandle om hindringer og 23 cm høye avsatser sikrer rikelig langrennsferdighet. Probot har en 360 ° -visning, som er levert av fire dag / natt -kameraer (ett per side) og en sirkulær belysningsmodul i det nær infrarøde området av spekteret. Frontkameraet kan vippes 45 ° / + 90 ° og har en forstørrelse på x10, og belysningen leveres av et hvitt LED -lys. Tilgjengelig spenning 12 volt eller 28 volt, det er Ethernet-porter RJ45 og RS232 for å matche det installerte utstyret med den innebygde datamaskinen.

Robo-team tilbyr kits som for eksempel et bombeavfallssett, som inkluderer en kraftig manipulatorarm, et rekognoseringssett, WMD og oppdagelsessett for farlige stoffer, etc. Probot er utstyrt med en kommunikasjonskanal med en siktlinje på 1000 meter. I tillegg er plattformen utstyrt med sporings- og termiske bildesensorer for automatisk navigering i byen, innendørs og utendørs, og følg meg -systemet lar Probot automatisk følge infanteritroppen som den er festet til. Robo-team er ikke veldig omfattende når det kommer til sin Probot-maskin. Utviklingen pågår fortsatt, flere prototyper er hos potensielle kunder for å motta kommentarer fra dem før produksjonen starter. Selskapet jobber selvfølgelig med autonomisett som lett kan finne sin plass i Probot på grunn av størrelsen og autonomien.

Quinetiq: De siste årene har Qinetiq Nord -Amerika utviklet mange robotsystemer i den tunge kategorien for forskjellige formål: rydding, rekognosering, kamp, etc.

For støtteoppgaver har selskapet utviklet løsninger rettet mot robotisering av eksisterende maskiner. Dens valgfrie Robotic Applique Kit (RAK) kan installeres på omtrent 15 minutter på 17 forskjellige valgbare joystickstyrte (SJC) Bobcat -lastere som brukes til forskjellige typer oppgaver, hovedsakelig knyttet til ruteklaring, for eksempel Minotaur og Raider I eller ubemannet konstruksjon Spartacus. For logistikken til infanteriet slo QinetiQ North America seg sammen med Polaris Defense for å utvikle Raider II, ettersom dette kjøretøyet er basert på den tidligere Military Diesel Crew Long Box. Muligheten for å kjøre av sjåføren er igjen, og i dette tilfellet når maksimal hastighet 55 km / t. Uten sjåfør kan Raider II operere i eksterne eller autonome moduser. I det første tilfellet styres den gjennom en taktisk kontroller Tactical Robotic Controller med en rekkevidde på en kilometer; i den andre modusen kan enheten oppdage hindringer, unngå hindringer, følge operatøren, bevege seg langs veipunktene og gå hjem. Et dags- og termisk kamera med en 640x480 sensor med panorering / tilt-zoom er montert på rulleburet, mens de fire andre kameraene gir 360 ° allsidig dekning. Soldater kan henge opptil 10 poser om bord; to bårer kan også festes til lastområdet for å evakuere de sårede.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Raider I ovenfor, Raider II nedenfor

Transformasjonen av buggy-biler til selvkjørende systemer er ikke ny: Boeing UK og John Deere utviklet et lignende system for noen år siden, og dubbet det til R-Gator A3 med en nyttelast på 635 kg.

Sterela: Gitt oppgaven med å utvikle landingsutstyret for Air Cobot -flyplasser (Cobot, det floride akronymet Aircraft enhanced Inspection by SmaRt & Collaborative robot), avslørte det franske selskapet Sterela den nye plattformen på Eurosatory 2014 i rollen som en muldyr. 4WD -chassiset er utstyrt med integrerte og eksterne nødavstengningssystemer som kreves i et industrielt miljø, inkludert støtfangere for hindringsdeteksjon. Bæreevnen er 100 kg, en kommunikasjonskanal med en rekkevidde på 200 meter, enheten drives av elektriske motorer, 48 volt litium-ion-batterier lar enheten arbeide i opptil 8 timer.

Sterela -plattformen har separat hjulstyring, den kan operere i "følg meg" -modus eller følge en forhåndsprogrammert rute, sistnevnte tilbys som et alternativ. Standardhastigheten er 7 km / t; en valgfri motor kan imidlertid øke den til 18 km / t.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Det franske selskapet Sterela har utviklet en 4x4 robotplattform for bruk på flyplasser, men tilbyr den for tiden som et logistikkverktøy for militære oppdrag.

Sera Ingenierie: Det franske selskapet Sera Ingenierie, en del av Sogeclaire Group, har mottatt en kontrakt fra Defense Procurement Office for å utvikle en robotbil under Rapid -programmet (Regime d'Appui Pour l'Innovation Duale - bestemmelse for dobbel innovasjon). Arkitekturen er drevet av transportkrav, den resulterende roboten Robbox består av en øvre bjelke som forbinder to selvgående moduler, hver med enten en diesel- eller en elektrisk motor. Dieselmodulen er utstyrt med en motor på 16,75 hk. og den elektriske modulen inneholder en 15 kW elektrisk motor og et 6 kWh litiumionbatteri. Avhengig av valg av layout, har styringen en eller to aksler. I det andre tilfellet synker svingradiusen fra 5,4 til 3,4 meter, som er lik en sving rundt aksen, siden dette er lengden på Robbox -maskinen. Maksimal effekt om bord er 2 kW, maksimal vekt er 500 kg. Den er delt inn i to moduler, den første med maksimale dimensjoner på 2400x1200x400 mm, og den mindre andre med dimensjonene 1200x1500x550 mm. Bakklaringen på 250 mm gir god fremkommelighet over hindringer.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Det franske selskapet Sera har utviklet en robotplattform på hjul kalt Robbox, bestående av to selvgående moduler og en sentral bjelke; på bildet er en variant med installerte sensorer fra MBDA

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Nexter adopterte Seras 'Robbox som grunnlag for deres Mule -konsept; tilsynelatende også vurderer opprettelsen av en væpnet versjon

Robbox kan overvinne bakker på 40% og vertikale hindringer med en høyde på 250 mm. Maksimal hastighet i fjernkontrollmodus er 40 km / t, og faller til 8 km / t i elektrisk modus. I drift på en dieselmotor når kraftreserven 300 km. Sera Ingnerie forsyner Robbox med tre forskjellige nivåer av kommando og kontroll, alt fra den mest grunnleggende versjonen med bare aktuatorer, den midterste versjonen med en kommunikasjonslenke, seks kameraer og en fjernkontroll, til spesielle konfigurasjoner utviklet av tredjeparter. To av dem, Nexter og MBDA, presenterte Robbox i to forskjellige konfigurasjoner på Eurosatory.

Nexter -modellen heter Mule og har et øvre lastområde og et nedre lastområde. Den kan bære 300 kg, men den totale maksimale bæreevnen er begrenset til 400 kg, siden med alle konstruksjonselementene og systemene installert, øker robotens tomme masse til 800 kg, noe som forverrer noen av egenskapene. Et nøkkelsystem som Nexter har lagt til, er et valgfritt kontrollsett som inkluderer differensial -GPS, kilometerteller, magnetisk kompass, gyrometre, akselerometer, lasersensorer for navigasjon og en skannelaser for hinderdeteksjon. Den utviklede programvaren tillater, i tillegg til standard ekstern modus, å bruke automatiske moduser, for eksempel å følge mellompunkter, registrere en bane og gjenta, følg meg, etc. Robotapparatet som ble presentert på Eurosatory -utstillingen er ennå ikke tilstrekkelig testet, og i denne forbindelse begynte Robbox -sjøforsøkene i september 2014. Nexter planlegger å starte evaluerende operasjonelle forsøk i begynnelsen av 2015, først og fremst for å teste forskjellige autonome moduser, for eksempel følg meg, ettersom den franske forsvarsmyndigheten for forsvarsinnkjøp har til hensikt å bruke Mule til å utvikle en operativ doktrin for robotenheter. I denne forbindelse studeres avanserte moduser, som lar soldaten "be" roboten om å stoppe, vente, bli med i infanteriteamet, etc. for å gi virkelig effektiv støtte til kampgrupper på 10 personer. Nexter søker å utvikle en flerbruksrobot, noe som tyder på at det tilsynelatende allerede er et væpnet system basert på denne plattformen i planene.

MBDA tilbød på sin side Robbox i M2R-konfigurasjonen, en flersensors luftvernplattform. I denne konfigurasjonen blir Robbox til et luftforsvarssystem som kan settes inn i kommanderende stillinger uten å risikere livet til soldater. M2R er utstyrt med en Spynel-X infrarød søk og sporingssensor utviklet av det franske selskapet HGH Infrared Systems, som er i stand til å ta panoramabilder med en oppløsning på 120 megapiksler med et deteksjonsområde på 16 km. Når en trussel er oppdaget og sporet av Spynel-X-sensoren, gir det elektro-optiske systemet, bestående av et dagkamera og et termisk kamera med høy forstørrelse, positiv målidentifikasjon. I Paris ble roboten presentert for en Ranger MS mastsensor fra Flir Systems. Disse sensorene kan også brukes til bakkeovervåking.

Anbefalt: