Pozemní roboti. Od drop systémů po bezpilotní konvoje (část 4)

Obsah:

Pozemní roboti. Od drop systémů po bezpilotní konvoje (část 4)
Pozemní roboti. Od drop systémů po bezpilotní konvoje (část 4)

Video: Pozemní roboti. Od drop systémů po bezpilotní konvoje (část 4)

Video: Pozemní roboti. Od drop systémů po bezpilotní konvoje (část 4)
Video: How Russia Used It's Artillery 2024, Duben
Anonim

Těžké váhy: Sherpa pěšáci …

Objevila se kategorie pozemních robotů, kteří konečně shodí břemeno z ramen pěchotní jednotky. Tyto systémy jsou schopné nést těžká břemena, mohou sledovat četu, ponechat vojákovi jen jeho malý batoh s nezbytnými věcmi a zároveň nosit těžší vaky. Dalším typickým úkolem těchto robotů je nahradit vozidla posádkami v nebezpečných úkolech, například doručování munice do první linie nebo evakuace raněných z bojové zóny do bezpečnější oblasti

Pozemní roboti. Od drop systémů po bezpilotní konvoje (část 4)
Pozemní roboti. Od drop systémů po bezpilotní konvoje (část 4)

Zatímco kráčející roboti by mohli být nejlepším řešením, jak zaručit mobilitu blízkou lidské mobilitě, těžké roboty určené pro logistiku zatím zůstávají kolové nebo sledované.

Kromě výše uvedeného mohou průzkumné soupravy (dokonce namontované na teleskopických stožárech) a také soupravy na likvidaci výbušné munice s robotickými zbraněmi a zařízeními pro neutralizaci munice tyto platformy proměnit ve specializovaná vozidla. Výhodou těchto platforem je, že jsou lehké a snadno rekonfigurovatelné pro jiné úkoly ve velmi krátkém čase. Jejich úroveň autonomie i mobilita se mohou značně lišit: většina aktuálně dostupných řešení je založena na kolech, která poskytují průměrnou úroveň mobility v obtížném terénu, kde se osvědčily tratě, které jsou zase hlučnější a strukturálnější komplex. V této době byla řešení chůze testována na experimentální úrovni; příkladem je Darpa's Legging Squad Support System (LS3) systém podpory chůze.

LS3 je vysoce mobilní, poloautonomní kráčející robot schopný interakce s vojenskými jednotkami. Platforma se šesti nohami bude mít nakonec pohyblivost srovnatelnou s lidskou, což umožní sesednutým jednotkám pohybovat bez pohledu na své roboty. Robot LS3 je elektricky poháněný, unese 180 kg přes 32 km a po dobu 24 hodin nepotřebuje žádný zásah. Platforma prochází od července 2012 zkouškami v americké armádě a námořní pěchotě. Tři hlavní autonomní režimy robota jsou následující:

- těsně za vůdcem, když se platforma snaží co nejtěsněji sledovat stopu svého vůdce;

- v koridoru za vůdcem, když LS3 následuje vůdce při zachování větší svobody rozhodování na cestě a

- pohyb po trasových bodech, kdy mu místní vnímání systému umožňuje vyhnout se překážkám na cestě k místu vyznačenému na mřížce GPS.

Fáze testování měla trvat přibližně dva roky, takže je pravděpodobně již dokončena.

Lockheed Martin: společnost Squad Mission Support System (SMSS) je pozemní robot mezek, který byl testován v reálných bojových podmínkách. Tento systém byl vybrán v roce 2011 americkou armádou pro jeho zkoušky s pracovními koňmi a v roce 2012 byly do armády nasazeny čtyři jednotky SMSS. Těšili se velkému úspěchu s armádou, která požádala o ponechání v oblasti nepřátelských akcí. Jejich schopnost nést téměř 700 kg sama při sledování vojáků se ukázala jako mimořádně užitečná a alespoň v jednom případě byl systém nabitý více než jednou tunou různých zásob a zároveň fungoval bezchybně.

Robot SMSS, vyvinutý kolem roku 2005 a neustále aktualizovaný, vychází z modelu Land Tamer 6x6 XHD od společnosti PFM Manufacturing Inc, vyrobeného z hliníku pro námořní plavidla s turbodieselovým motorem o výkonu 80 koní. Některé z uvedených charakteristik možnosti bloku 1: celková hmotnost 1955 kg, užitečné zatížení 682 kg, zařízení lze přepravovat uvnitř vrtulníků CH-53 a CH-47 nebo na zavěšení UH-60. Lockheed Martin se zaměřil na přidání autonomních funkcí, SMSS je schopen pracovat v různých režimech, jako je ruční ovládání, dálkové ovládání, hlasové příkazy, návrat k operátorovi, pohyb na místo pomocí vybraných souřadnicových bodů, návrat po vytvořené trajektorii, navigace na GPS pozičních bodů, sledujte sledování osoby a vozidla.

Zatímco pracovníci americké armády toužili po udržení aparátu SMSS ve svém operačním prostoru kvůli jeho praktické hodnotě, armáda a Lockheed Martin vyvinuly další funkční soupravy a testovaly je v terénu. Patří mezi ně pokročilý průzkumný systém nasazení se satelitním komunikačním kanálem a systém pro odbavení trasy s válečkovou vlečnou sítí. V obou případech byla na stožár instalována optoelektronická stanice Lockheed Martin 9”Gyrocam, která zajišťovala průzkum na dálku nebo identifikovala podezřelé oblasti, kde by mohly být zakopávány bomby. Test vůle trasy byl proveden pomocí válečkové vlečné sítě namontované na SMSS. Také ve Spojených státech byly provedeny testy pro ovládání zařízení pomocí satelitní komunikace, včetně dosahu přenosu příkazů na vzdálenost více než 300 km. Společnost Lockheed Martin vyrobila celkem osm SMSS, přičemž poslední dva byly standardy Block 2, ačkoli o upgradu nebyly poskytnuty žádné podrobnosti.

obraz
obraz

Lockheed Martin's Squad Mission Support System (SMSS) byl používán jako nákladní platforma v Afghánistánu, ale v současné době je nabízen jako průzkumné vozidlo.

obraz
obraz

Northrop Grumman Camel 6x6, který unese přes 350 kg zásob, lze rychle osadit gumovými pásy

V srpnu 2014 uspořádala společnost Lockheed Martin ve spojení s obrněným výzkumným centrem americké armády demonstraci zahrnující dva neobydlené vrtulníkové systémy: K-MAX, vyvinutý společností Kaman, a pozemního robota SMSS vybaveného optickou jednotkou Gyrocam. Byla stanovena bojová mise - za pomoci bezpilotních vozidel zajistit zásobování skupiny vojáků bránících vesnici. K-MAX letěl přes SMSS v blízkosti vesnice a pozoroval, dokud se robotický systém nedostal k vojákům a poskytl jim potřebné zásoby. Poloautonomní vozidlo 8x8 poté vyjelo na vyhlídku, kde pomocí 9”senzorové sady Gyrocam na teleskopickém stožáru prohledal celou oblast při hledání nepřátelských sil. Bezpilotní vzdušné prostředky SMSS i K-MAX byly vybaveny mobilními satelitními komunikačními systémy a také místními komunikačními systémy na dohled. V důsledku dalšího vývoje se může objevit nová plně autonomní platforma a také nesmrtící a / nebo smrtící schopnosti s věží.

Northrop Grumman: Tato společnost vyvinula robotické vozidlo Camel (Carry-all Modular Equipment Landrover), aby poskytlo logistickou podporu pěším hlídkám. Systém představuje poruchu na platformě 6x6, na jejíž kola lze v případě potřeby snadno nasadit gumové pásy. Každé kolo je poháněno elektromotorem poháněným dieselelektrickým generátorem. Motor běží na naftu nebo JP8 a jeho 13litrová nádrž umožňuje více než 20 hodin provozu; takové řešení, když se blížíte k potenciálnímu nebezpečí, vám umožňuje pohyb v tichém režimu. Maximální rychlost vozidla je osm km / h, dokáže překonat svahy 40%, boční sklony 20%, překážky a brod 0,3 metru. Jeho zatížení uložené v trubkové konstrukci namontované na podvozku může přesáhnout 350 kg.

obraz
obraz
obraz
obraz

Ozbrojená varianta Camel - Mobile Armed Dismount Support System během testů střelby

obraz
obraz
obraz
obraz

Ozbrojená verze velblouda s dálkově ovládanou zbraňovou stanicí

obraz
obraz
obraz
obraz

Víceúlohový robotický systém Protector vyvinutý společností HDT Global; na fotografii funguje jako nákladní transportér

obraz
obraz

Hmotnost a nosnost Protectoru vám umožňují přeměnit ji na ozbrojenou platformu, na fotografii je robot s nainstalovaným bojovým modulem Crows

Velbloud je vybaven sadou senzorů pro vyhýbání se překážkám a detekci. Lze jej ovládat v režimu Následuj mě nebo pomocí kabelu. V přepravním konvoji mohou vozidla následovat za sebou jako vagóny vlaku. S již zmíněnou sadou je k dispozici řada volitelných sad, například externí baterie pro rozšíření dosahu, vyměnitelné komunikační kanály, optické kabely, tuhé kabely nebo RF systémy. Americká armáda a velitelství speciálních operací podle společnosti projevily velký zájem o platformu v základní konfiguraci, stejně jako o ozbrojené konfigurace popsané dále v tomto článku.

HDT Global: Pásový robot Protector byl vyvinut společností HDT Global jako víceúlohový systém pro podporu vojáků v poli. Zařízení je vybaveno vznětovým motorem o výkonu 32 k, může nést náklad o hmotnosti 340 kg plus vytáhnout dalších 225 kg na přívěsu. Chránič lze rychle rozebrat na přenosné moduly, aby bylo možné překonat neočekávané překážky. 57 litrová palivová nádrž (nafta nebo JP8) umožňuje dojezd 100 km. Maximální rychlost robota je 8 km / h. Základní jednotka je dálkově ovládaná a režim tempomatu snižuje pracovní zátěž obsluhy.

HDT také prokázal, že jeho robot může získat určitou úroveň autonomie s poloautonomní navigací založenou na řadě senzorů, včetně optoelektroniky, aktivních RFID tagů, lidaru, diferenciálního GPS, systému směrovacích systémů a počítadel ujetých kilometrů na pastorku každé dráhy. Aby se zlepšila bezpečnost následného provozu, musí být na místě vůdce spárovány alespoň dva senzory, než ho ochránce následuje. U pomocných zařízení má systém hydraulický výkon a zásuvku s elektrickým výkonem 2 kW. Kromě plnění praktických úkolů při čištění tras a neutralizaci výbušných předmětů (což není účelem tohoto článku) může být pozemní robot Protector vybaven také lopatou na rýpadlo a čelní lopatou, která pomáhá při stavbě ochranných struktur pro sloupky a podstavce (plnění gabionů zeminou atd.). Po těchto pracích lze zařízení rychle vrátit k plnění úkolů hlídky. Předvedena byla také verze se dvěma nosítky pro evakuaci zraněných, verze s uvázaným UAV pro sledování a ozbrojená verze s dálkově ovládaným bojovým modulem M-153 Crows. Bezdrátové ovládání se provádí pomocí joysticku pro palec a dvou tlačítek.

V Izraeli vyvinuly dvě společnosti Israel Aerospace Industries a Robo-team platformu pro kolový náklad.

IAI: Lahavská divize Israel Aerospace Industries vyvinula robotickou kolovou platformu poháněnou naftovým pohonem 4x4 a dala jí označení Rex. Maximální rychlost robota je 12 km / h, nosnost je až 250 kg, pohotovostní hmotnost je od 160 do 200 kg. Jejím prvním úkolem je podpora pěších hlídek přepravou části vybavení vojáků. Robot může pracovat ve třech různých režimech. Nejjednodušší je dálkové ovládání. Ve druhém je použito mechanické „vodítko“, které drží obsluha a robot Rex ho následuje po své cestě jako pes. Nejinteligentnější je režim „Následuj mě“. Souřadnice operátora jsou přenášeny prostřednictvím rádiové stanice do palubního systému GPS, který generuje mezilehlé body trasy aparátu Rex. V tomto režimu lze k přepravě většího množství zařízení použít více robotů Rex. Ačkoli to nebylo na prototypu implementováno, zařízení Rex může zaznamenat ujetou trasu, aby se vrátilo do výchozího bodu, režim může být užitečný pro další doplnění zásob po již projetých trasách a, což je možná ještě důležitější, pro návrat oběti.

obraz
obraz
obraz
obraz

IAI Lahav Division vyvinula platformu Rex 4x4, která unese až 250 kg. Nová verze zvýší nosnost minimálně na 300 kg

obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz

Postavený Robo-týmem, Probot s užitečným zatížením téměř 250 kg lze použít k doplnění zásob nebo evakuaci zraněných. K dispozici jsou také sady senzorů a soupravy na likvidaci výbušné munice

Rex je nabízen nejen pro logistické úkoly, ale také pro další úkoly, například průzkum se sadou, která obsahuje optoelektronickou průzkumnou stanici. Prototyp Rexu hodnotila izraelská a další armáda, jejíž komentáře a zpětná vazba vedly ke vzniku druhé generace Rexe. Hlavní změny se týkaly rozměrů a hmotnosti: nový robot bude mít nosnost minimálně 300 kg s nárůstem vlastní hmotnosti na 230 nebo 250 kg. Provozní režimy budou stejné jako v předchozí verzi; IAI věří, že zvýšení úrovně autonomie výrazně zvýší náklady, což je v rozporu s marketingovou strategií společnosti. Co se opravdu hodně změnilo, je hybatel; druhá generace Rex je vybavena dieselelektrickou pohonnou jednotkou, která umožňuje tiché procházení v režimu nízké viditelnosti. Podle IAI bude prototyp nové varianty Rex připraven k testování na konci roku 2014.

Robo-tým: V první části tohoto dlouhého článku jsme se již seznámili se společností Robo-Team. Ve stejné kategorii nabízí systém pod označením Probot (Profesionální robot). Jedná se o elektricky poháněný podvozek 4x4 s užitečným zatížením více než dvojnásobkem vlastní hmotnosti 120 kg. Elektrický pohonný systém byl zvolen tak, aby poskytoval maximální zvukovou nenápadnost ve srovnání s mnohem hlučnějšími roboty v této kategorii, poháněnými benzínovými a naftovými motory. Jeho maximální rychlost 7,5 km / h umožňuje snadné sledování vojáků, zatímco schopnost překonávat překážky a 23 cm vysoké římsy zajišťují dostatek běžeckých schopností. Probot má 360 ° pohled, který zajišťují čtyři denní / noční kamery (jedna na každé straně) a modul kruhového osvětlení v blízké infračervené oblasti spektra. Přední kameru lze naklonit o 45 ° / + 90 ° a má zvětšení x 10 a osvětlení zajišťuje bílé LED světlo. K dispozici je napětí 12 voltů nebo 28 voltů, k dispozici jsou ethernetové porty RJ45 a RS232 pro přizpůsobení instalovaného zařízení s palubním počítačem.

Robo-team nabízí soupravy, jako je například sada pro likvidaci bomb, která obsahuje těžké manipulační rameno, průzkumnou soupravu, sady pro detekci zbraní hromadného ničení a nebezpečných látek atd. Probot je vybaven komunikačním kanálem s dosahem 1000 metrů. Platforma je navíc vybavena sledovacími a termovizními senzory pro automatickou navigaci ve městě, uvnitř i venku, a systém follow me umožňuje systému Probot automaticky sledovat pěchotní oddíl, ke kterému je připojen. Robo-tým není příliš podrobný, pokud jde o jeho stroj Probot. Jeho vývoj stále pokračuje, několik prototypů je u potenciálních zákazníků, aby od nich mohli obdržet připomínky před zahájením výroby. Společnost samozřejmě pracuje na sadách autonomie, které by díky své velikosti a autonomii mohly v Probotu snadno najít své místo.

Quinetiq: V posledních letech společnost Qinetiq North America vyvinula mnoho robotických systémů v těžké kategorii pro různé účely: povolení trasy, průzkum, boj atd.

Pro úkoly podpory společnost vyvinula řešení zaměřená na robotizaci stávajících strojů. Jeho volitelnou soupravu Robotic Applique Kit (RAK) lze instalovat přibližně za 15 minut na 17 různých nakladačů Bobcat s volitelným joystickem (SJC), které se používají pro různé typy úkolů, zejména v souvislosti s bezpečností trasy, jako jsou Minotaur a Raider I nebo bezobslužné inženýrství Spartakus. Pro logistiku pěchoty se společnost QinetiQ North America spojila s Polaris Defence při vývoji Raider II, protože toto vozidlo vychází z předchozího dlouhého boxu Military Diesel Crew Long Box. Možnost jízdy řidičem je ponechána a v tomto případě maximální rychlost dosahuje 55 km / h. Bez ovladače může Raider II pracovat ve vzdálených nebo autonomních režimech. V prvním případě je ovládán prostřednictvím taktického ovladače Tactical Robotic Controller s dosahem jednoho kilometru; ve druhém režimu může zařízení detekovat překážky, vyhýbat se překážkám, sledovat operátora, pohybovat se po trasových bodech a vrátit se domů. Denní a termovizní kamera se snímačem 640x480 se zoomem otáčení / naklánění je namontována na rolovací kleci, zatímco další čtyři kamery poskytují 360 ° všestranné pokrytí. Vojáci mohou na palubu pověsit až 10 pytlů; k nákladnímu prostoru lze také připojit dvě nosítka pro evakuaci zraněných.

obraz
obraz
obraz
obraz

Raider I výše, Raider II dole

Transformace vozů typu buggy na systémy s vlastním pohonem není novinkou: Boeing UK a John Deere před několika lety vyvinuli podobný systém, kterému se přezdívá R-Gator A3 s užitečným zatížením 635 kg.

Sterela: Vzhledem k úkolu vyvinout podvozek pro letiště Air Cobot (Cobot, květinová zkratka Aircraft enhanced Inspection by SmaRt & Collaborative robot), francouzská společnost Sterela představila novou platformu na Eurosatory 2014 v roli mezka. Podvozek 4WD je vybaven integrovanými a dálkovými systémy nouzového vypnutí požadovanými v průmyslovém prostředí, včetně nárazníků pro detekci překážek. Nosnost je 100 kg, komunikační kanál s dosahem 200 metrů, zařízení je napájeno elektromotory, 48voltové lithium-iontové baterie umožňují zařízení pracovat až 8 hodin.

Platforma Sterela má samostatné řízení kol, může pracovat v režimu „následuj mě“nebo sledovat předem naprogramovanou trasu, druhá je nabízena jako volitelná výbava. Standardní rychlost je 7 km / h; volitelný motor jej však může zvýšit na 18 km / h.

obraz
obraz
obraz
obraz

Francouzská společnost Sterela vyvinula robotickou platformu 4x4 pro použití na letištích, ale v současné době ji nabízí jako logistický nástroj pro vojenské mise.

Sera Ingenierie: Francouzská společnost Sera Ingenierie, součást skupiny Sogeclaire, získala od Úřadu pro obranné zakázky zakázku na vývoj robotického vozidla v rámci programu Rapid (Regime d'Appui Pour l'Innovation Duale - ustanovení o dvojité inovaci). Architektura je poháněna přepravními požadavky. Výsledný robot s názvem Robbox se skládá z horního paprsku, který spojuje dva moduly s vlastním pohonem, každý s dieselovým nebo elektromotorem. Dieselový modul je vybaven motorem o výkonu 16,75 hp. a elektrický modul obsahuje 15 kW elektrický motor a 6 kWh lithium-iontovou baterii. V závislosti na volbě uspořádání má řízení jednu nebo dvě nápravy. V druhém případě se poloměr otáčení sníží z 5,4 na 3,4 metru, což se rovná otočení kolem jeho osy, protože to je délka stroje Robbox. Maximální palubní výkon je 2 kW, maximální hmotnost je 500 kg. Je rozdělen na dva moduly, první s maximálními rozměry 2400x1200x400 mm a menší druhý s rozměry 1200x1500x550 mm. Světlá výška 250 mm umožňuje dobrou průchodnost přes překážky.

obraz
obraz
obraz
obraz

Francouzská společnost Sera vyvinula kolovou robotickou platformu s názvem Robbox, skládající se ze dvou modulů s vlastním pohonem a centrálního paprsku; na fotografii je varianta s nainstalovanými senzory od MBDA

obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz

Nexter přijal Serasův Robbox jako základ pro jejich koncept Mule; zřejmě také zvažuje vytvoření ozbrojené verze

Robbox dokáže překonat svahy o 40% a svislé překážky s výškou 250 mm. Jeho maximální rychlost v režimu dálkového ovládání je 40 km / h, v elektrickém režimu klesá na 8 km / h. Při provozu na naftový motor dosahuje jeho výkonová rezerva 300 km. Sera Ingnerie dodává Robboxu tři různé úrovně ovládání a ovládání, od nejzákladnější verze s pouze akčními členy, střední verzi s komunikačním spojením, šesti kamerami a dálkovým ovládáním až po speciální konfigurace vyvinuté třetími stranami. Dva z nich, Nexter a MBDA, představili na Eurosatory Robbox ve dvou různých konfiguracích.

Model Nexter se jmenuje Mule a má horní zavazadlový prostor a spodní nákladový prostor. Je schopen unést 300 kg, ale celková maximální nosnost je omezena na 400 kg, protože se všemi nainstalovanými konstrukčními prvky a systémy se prázdná hmotnost robota zvyšuje na 800 kg, což zhoršuje některé jeho vlastnosti. Klíčový systém, který společnost Nexter přidala, je volitelná řídicí sada, která obsahuje diferenciální GPS, počítadlo kilometrů, magnetický kompas, gyrometry, akcelerometr, laserové senzory pro navigaci a skenovací laser pro detekci překážek. Vyvinutý software umožňuje kromě standardního dálkového režimu používat i automatické režimy, například sledování mezilehlých bodů, zaznamenávání cesty a opakování, sledování mě atd. Robotický aparát představený na výstavě Eurosatory ještě nebyl dostatečně otestován a v tomto ohledu byly v září 2014 zahájeny zkoušky Robbox na moři. Společnost Nexter plánuje zahájit hodnotící operační zkoušky počátkem roku 2015, především za účelem testování různých autonomních režimů, jako je například „Následuj mě“, protože francouzský úřad pro zadávání zakázek v oblasti obrany hodlá použít Mule k vývoji operační doktríny pro robotické jednotky. V tomto ohledu se studují pokročilé režimy, které vojákovi umožní „požádat“robota, aby zastavil, počkal, připojil se k pěchotnímu týmu atd. s cílem poskytnout skutečnou efektivní podporu bojovým skupinám o 10 lidech. Společnost Nexter usiluje o vývoj víceúčelového pozemního robota, což naznačuje, že ozbrojený systém založený na této platformě je zjevně již v plánech.

MBDA nabídla Robbox v konfiguraci M2R, vícesenzorové platformě protivzdušné obrany. V této konfiguraci se Robbox mění v systém protivzdušné obrany, který lze nasadit na velitelské pozice, aniž by riskoval životy vojáků. M2R je vybaven infračerveným senzorem vyhledávání a sledování Spynel-X vyvinutým francouzskou společností HGH Infrared Systems, který je schopen pořizovat panoramatické snímky s rozlišením 120 megapixelů s detekčním dosahem 16 km. Jakmile detekuje a sleduje hrozbu senzor Spynel-X, elektrooptický systém, který se skládá z denní kamery a termokamery s vysokým zvětšením, poskytuje pozitivní identifikaci cíle. V Paříži byl robot představen se stožárovým senzorem Ranger MS od společnosti Flir Systems. Tyto senzory lze nasadit i pro pozemní dohled.

Doporučuje: