地面武裝機(jī)器人：有“智”又有“勇”的“士兵”

地面武裝機(jī)器人大步走來

■侯　融　胡　童　鄭傳浩

據(jù)報(bào)道，美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)近日為特種作戰(zhàn)司令部提供了一種新型Vision 60四足無人地面載具。該機(jī)器人配備了步槍，搭載了人工智能驅(qū)動(dòng)目標(biāo)探測系統(tǒng)，能夠識(shí)別敵方目標(biāo)，主要用于代替士兵承擔(dān)軍事任務(wù)。該信息的披露，再一次引發(fā)了人們對地面武裝機(jī)器人發(fā)展?fàn)顩r的關(guān)注。

早在上世紀(jì)，許多科幻電影就塑造了類型多樣的武裝機(jī)器人形象，這些機(jī)器人在戰(zhàn)場上憑借突破人類生理極限的特點(diǎn)和強(qiáng)大力量給觀眾留下深刻印象。

隨著信息技術(shù)與人工智能技術(shù)的發(fā)展，武裝機(jī)器人已經(jīng)從銀幕走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，越來越多智能化程度更高、戰(zhàn)場適應(yīng)能力更強(qiáng)的武裝機(jī)器人相繼問世，頻繁走上軍事舞臺(tái)。

那么，武裝機(jī)器人為何引發(fā)普遍關(guān)注？它有哪些優(yōu)點(diǎn)，又潛藏著哪些隱患？未來戰(zhàn)場它能發(fā)揮什么作用？今天，讓我們以地面武裝機(jī)器人為主要樣本，一起走近有“智”又有“勇”的“士兵”。

四足機(jī)器人Vision60。  供圖：陽 明

從軍之旅——

代替作戰(zhàn)人員執(zhí)行危險(xiǎn)任務(wù)

擁有一個(gè)不知疲倦、智能精準(zhǔn)的機(jī)器人助手，一直是人類開始使用工具以來的夢想。

上世紀(jì)40年代，依靠固定程序和存儲(chǔ)器控制，機(jī)器人開始投入工業(yè)實(shí)用性研究。當(dāng)時(shí)這些機(jī)器人只能進(jìn)行簡單的“取、放”動(dòng)作，很難應(yīng)對地面戰(zhàn)場的復(fù)雜需求。

直到20年后，隨著“以小型電子計(jì)算機(jī)代替存儲(chǔ)器控制”技術(shù)誕生，機(jī)器人具備基本的“感覺”和協(xié)調(diào)能力成為了可能。

1966年，美國海軍機(jī)器人“科沃”潛至750米深的海底，成功打撈起一枚失落的氫彈。這轟動(dòng)一時(shí)的事件，使人們第一次看到了機(jī)器人在軍事領(lǐng)域潛在的使用價(jià)值。

隨后，世界各國先后研制出了“軍用航天機(jī)器人”“危險(xiǎn)環(huán)境工作機(jī)器人”“無人駕駛偵察機(jī)”等，其戰(zhàn)場應(yīng)用取得較大進(jìn)展：越南戰(zhàn)爭中，美國使用武裝機(jī)器人駕駛列車，為運(yùn)輸縱隊(duì)排險(xiǎn)除障；反恐行動(dòng)中，英國陸軍使用武裝機(jī)器人多次排除汽車炸彈……

不過，這一時(shí)期的機(jī)器人智能化程度仍然較低。進(jìn)入上世紀(jì)80年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展以及各種傳感器被井噴式地開發(fā)使用，“四肢俱全、耳聰目明、智力合格”的武裝機(jī)器人開始出現(xiàn)。

這些武裝機(jī)器人不僅能從事繁重的體力勞動(dòng)，還具有一定的分析和判斷能力。它們不僅可以模仿人體的各種動(dòng)作，還可以從事較復(fù)雜的腦力勞動(dòng)。至此，各國開發(fā)軍用武裝機(jī)器人的熱情被持續(xù)點(diǎn)燃。

進(jìn)入21世紀(jì)后，眾多系列的軍用地面武裝機(jī)器人百花齊放。

不少國家的武裝機(jī)器人都配備了先進(jìn)的人工智能模塊和指揮控制模塊，能夠?yàn)闄C(jī)動(dòng)部隊(duì)提供直接的高精度火力支援，提高部隊(duì)的保護(hù)和生存能力。例如，英國米拉公司研制的Viking多用途地面無人車、以色列埃爾比特系統(tǒng)公司研制的ROOK無人車、美國通用動(dòng)力公司研制的多用途戰(zhàn)術(shù)無人車MUTT等，能夠在地面戰(zhàn)場代替士兵，執(zhí)行搜索、偵察、布雷、排爆、支援等任務(wù)。

總之，面對未來戰(zhàn)場危險(xiǎn)性和復(fù)雜性疊加的可能，武裝機(jī)器人可以代替作戰(zhàn)人員執(zhí)行較為危險(xiǎn)的任務(wù)，大幅度提高作戰(zhàn)效能，牽引作戰(zhàn)單元朝著無人化、智能化、高精度化的方向快速發(fā)展。

外形結(jié)構(gòu)——

武裝機(jī)器人外形并非都像人

受影視、動(dòng)漫作品的影響，在很多人的印象中，地面武裝機(jī)器人的外形樣貌應(yīng)該與人類似。

其實(shí)，機(jī)器人的形體是根據(jù)使用需要塑造的，絕大多數(shù)機(jī)器人外形并不像人。尤其是用于軍事領(lǐng)域的武裝機(jī)器人，單從外形上看，它們很可能是一部靈巧的汽車、一輛無人駕駛的坦克、一架飛機(jī)或者一門火炮，甚至是四不像的怪物。

這些形態(tài)各異的機(jī)器人，雖然在形體上看不出與人類有任何相似之處，但在“器官”的組成上，它們的很多結(jié)構(gòu)與人體功能類似。

比如被稱為“機(jī)械臂”的操作系統(tǒng)，由齒輪、杠桿及勞動(dòng)工件等連接而成。它就像人類的手臂，能轉(zhuǎn)動(dòng)、彎曲、放松和捏緊夾具，是機(jī)器人的體力勞動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的作用是抓住某個(gè)工作對象，使其按照具體的工作或作戰(zhàn)要求動(dòng)作。

再比如，相當(dāng)于人類身體內(nèi)部“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的機(jī)器人信息傳輸系統(tǒng)，主要由有線和無線電通信系統(tǒng)、聲吶系統(tǒng)、液壓控制管等構(gòu)成。該系統(tǒng)的功能是將傳感器和觀測器獲得的各種信息上傳到控制中心，然后再將控制中心發(fā)出的各種指令下發(fā)傳達(dá)，交給各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行。

指揮控制系統(tǒng)則相當(dāng)于“人腦”，主要利用各種編碼程序，使機(jī)器人具有一定的判斷、決策、控制和對話等能力，其作用是加工處理各種信息，繼而指揮、控制機(jī)器人行動(dòng)。

不過在實(shí)際運(yùn)用中，人們并不要求每種機(jī)器人都“五臟俱全”，功能皆備。相反，根據(jù)軍事活動(dòng)的需要，為了強(qiáng)化武裝機(jī)器人的某部分功能，科研人員往往會(huì)削弱甚至舍棄其他功能。以武裝機(jī)器人中的偵察機(jī)器人和作戰(zhàn)機(jī)器人為例，前者內(nèi)部主要安裝的是各種偵察設(shè)備；后者則主要配備各種戰(zhàn)斗武器、目標(biāo)搜索和瞄準(zhǔn)器材等。

功能多樣——

不僅僅是火力猛烈的戰(zhàn)場粉碎機(jī)

在敘利亞戰(zhàn)爭中，俄軍首次成建制派出了以“天王星-9”為核心的機(jī)器人作戰(zhàn)連，采取“有人—無人”混合編組新型作戰(zhàn)模式，僅用20分鐘就攻下了一個(gè)高地，充分展現(xiàn)了武裝機(jī)器人在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的威力。

作為俄羅斯研發(fā)的新一代無人作戰(zhàn)平臺(tái)，“天王星-9”重10余噸，裝備了機(jī)關(guān)炮、反坦克導(dǎo)彈、防空導(dǎo)彈等武器，具有處理多方面威脅的能力。同時(shí)，操作員可在3000米外對其進(jìn)行遙控指揮。

“天王星-9”這類由步戰(zhàn)車經(jīng)過無人化、智能化改造而來的無人戰(zhàn)車機(jī)器人，在保留了傳統(tǒng)裝甲車火力猛烈、防護(hù)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還能夠通過無人編隊(duì)作戰(zhàn)或“有人—無人”混合編隊(duì)作戰(zhàn)的模式減少人員傷亡，提高作戰(zhàn)效率，降低作戰(zhàn)成本。

同理，科研人員對其他傳統(tǒng)武器平臺(tái)進(jìn)行無人化、智能化改造，由此衍生出的無人機(jī)、無人艇、無人水下航行器等機(jī)器人，近年來都是軍事領(lǐng)域的“明星”產(chǎn)品，特別是其中有的機(jī)器人可以直接搭載各型武器裝備，能夠?qū)崿F(xiàn)戰(zhàn)場火力平臺(tái)的智能化升級，成為現(xiàn)代軍事科技的一個(gè)重要發(fā)展方向。

基于武裝機(jī)器人這種新型作戰(zhàn)力量在未來戰(zhàn)場上的非對稱優(yōu)勢，許多國家都在自身防務(wù)策略中強(qiáng)調(diào)加緊對這類機(jī)器人的研發(fā)，并推進(jìn)與之相適應(yīng)的作戰(zhàn)結(jié)構(gòu)改革——

2005年，美國波士頓動(dòng)力公司研發(fā)了四足機(jī)器人“大狗”。在攜帶150千克左右重物負(fù)載的情況下，“大狗”能夠在不平坦的路面上模仿動(dòng)物的步態(tài)穩(wěn)定行走，減輕士兵后勤運(yùn)輸?shù)呢?fù)擔(dān)。美國后續(xù)推出的同類產(chǎn)品“Spot”機(jī)器人，目前已經(jīng)更新到了3.0版本，不僅能爬樓梯、抓取物品、跑步開門，還可以在遇到障礙物時(shí)動(dòng)態(tài)規(guī)劃路線，確保順利前進(jìn)。

2021年，俄羅斯軍方對“標(biāo)識(shí)器”機(jī)器人進(jìn)行了為期兩周的守衛(wèi)勤務(wù)測試。“標(biāo)識(shí)器”機(jī)器人是一種搭載了目標(biāo)探測儀、熱傳感器、紅外攝像機(jī)等多種武器模塊的履帶式或輪式作戰(zhàn)車，測試中，該機(jī)器人表現(xiàn)出了良好的環(huán)境信息感知、自主路線規(guī)劃、目標(biāo)跟蹤等類人化認(rèn)知能力。俄羅斯軍方對測試結(jié)果非常滿意，隨后擬將“標(biāo)識(shí)器”機(jī)器人服役于俄羅斯警備機(jī)構(gòu)，承擔(dān)發(fā)射場等國家級設(shè)施的守衛(wèi)任務(wù)。

在探雷排爆領(lǐng)域，武裝機(jī)器人可以代替士兵排除并引爆地雷。比如，俄羅斯研制的“天王星-6”多功能掃雷機(jī)器人、以色列研制的“鐵鉗”排爆機(jī)器人、日本研制的“彗星2號(hào)”掃雷機(jī)器人，與傳統(tǒng)的掃雷裝備相比，它們都具有體積小、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、掃雷成本相對較低等優(yōu)勢。

后續(xù)發(fā)展——

最棘手的問題不在技術(shù)層面

許多國家都期望通過地面武裝機(jī)器人開辟未來戰(zhàn)場新賽道，但從目前來看，想要實(shí)現(xiàn)武裝機(jī)器人完全替代或輔助協(xié)同人類士兵遂行作戰(zhàn)任務(wù)，仍然面臨許多挑戰(zhàn)。

最直接的挑戰(zhàn)來源于技術(shù)層面。

武裝機(jī)器人普遍處于研發(fā)試驗(yàn)階段，各國展示的機(jī)器人要么未經(jīng)過實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，要么在戰(zhàn)場上的表現(xiàn)與預(yù)估的能力差距較大。比如，美國的“大狗”機(jī)器人在工作時(shí)，其汽油機(jī)運(yùn)行的聲音震耳欲聾，容易暴露位置；即便是后來經(jīng)過改進(jìn)的“LS3”機(jī)器人，同樣沒有解決噪聲問題，且無法通過山體斜面和山脊等特殊地形。由于人工智能技術(shù)還不夠成熟，武裝機(jī)器人在理解作戰(zhàn)意圖、規(guī)劃任務(wù)路徑、故障自動(dòng)處理等方面，目前仍普遍存在不足。

不過，技術(shù)問題并不是武裝機(jī)器人走向大規(guī)模應(yīng)用的最關(guān)鍵問題。其后續(xù)發(fā)展面臨一個(gè)巨大的倫理問題——是否應(yīng)該授予配備有致死性武器的智能機(jī)器人完全自主的開火權(quán)限。

從“天王星-9”的設(shè)計(jì)中我們可以看到，該機(jī)器人最關(guān)鍵的武器開火權(quán)限被限定在操作人員手里。這并非技術(shù)層面不支持，而是如果為機(jī)器人開通了開火權(quán)限，那么攜帶槍支彈藥的機(jī)器人有無可能攻擊己方士兵？沒有情感和同理心的武裝機(jī)器人能否識(shí)別和區(qū)分醫(yī)生、傷員和平民？這一系列問題，都是必須要考慮到的?？梢灶A(yù)見的是，伴隨著大數(shù)據(jù)、人工智能和武裝機(jī)器人等技術(shù)的飛速發(fā)展，在戰(zhàn)爭中如何使用機(jī)器人將會(huì)是比機(jī)器人技術(shù)本身更復(fù)雜的問題。

不過，其最終作用的發(fā)揮，只能由人類本身來決定，這也是包括武裝機(jī)器人在內(nèi)的智能武器系統(tǒng)，能夠?yàn)椤皯?zhàn)爭力量”增添籌碼的必要前置條件。