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机器人行业深度报告(六)

五、军用机器人—21世纪战争的核心武器
1、发展历史:第三代智能机器人
为了军事目的而研制出来的自动机器人。军事机器人(militaryrobot)是一种用于完成以往由人员承担军事任务的自主式、半主式或人工遥控的机械电子装置。它是以完成预定的战术或战略任务为目标,以智能化信息处理技术和通信技术为核心的智能化武器装备,为了军事目的而研制出来的自动机器人。
军事机器人相比起传统的军人有着以下优点:
全方位、全天候的作战能力。军事机器人可以在毒气、冲击波、热辐射等袭击等极为恶劣的环境下继续工作,而人类有着明显承受上限。
强的战场生存能力。军事机器人不会感觉到疼痛,具有很强的战场生存能力。
服从命令听从指挥。军事机器人没有人类所特有的恐惧等心理,可以严格地服从命令听从指挥,有利于战事分局和对武力掌控。
按照使用环境和军事用途来分类,军事机器人大分类:地面军用机器人、空中机器人、水下机器人和空间机器人。


发展历史:三代演进。军事机器人从60年代开始研制,至今已经有了三代的演进。第一代的机器人是“遥控操作器”,第二代机器人是按事先编好的程序,自动重复完成某种操作,第三代机器人是智能机器人,它能利用各种传感器获取环境信息,然后利用智能技术进行识别、理解、推理并最后做出规划决策,是一种能通过自主行动实现预定目标的高级机器人。目前世界各国军用机器人已达上百种之多,主要应用于侦察、排雷、防化、进攻、防御以及保障等各个领域。无人化、机器人兵器是高技术领域中多学科交叉的技术结晶,包括微电子、光电子、纳米、微机电、计算机、新材料、新动力及航天等高新技术,集中了当今科学技术的许多尖端成果。在未来战争中,自动机器人士兵以后可能会成为对敌作战的军事行动的绝对主力。


2、军用机器人发展强国:美德英法意以日韩
军用机器人的研制涉及到国家军事安全,属于军用设备的高端产品。军用机器人强国包括美德英法意以日韩,这些国家不仅在技术处于研究的先列,其产品已经在军事上有了实际运用。
美国目前在军用机器人技术上,无论是在基础技术、系统开发、生产配套方面,还是在技术转化和实战应用经验上都处于绝对领先地位。美国军用机器人开发与应用涵盖陆、海、空、天等各兵种,是世界唯一具有综合开发、试验和实战应用能力的国家。美军已经装配了超过7500架无人机和15000个地面机器人,美国国会曾批准2015年美军作战平台中无人作战系统的比例达三分之一的方案。美国在2007年12月18日发布了《无人(驾驶)系统路线图》(Unmanned Systems Road map,包括无人机系统、无人地面系统、无人水下系统。该路线图提供了全方位国防对无人系统及其相关技术的愿景。美国国防部现正在研制智能机器人的集成作战系统(FCS)的计划用于提升海陆空军事系统实力,包括四大类机器人:用于监视、勘察导弹的无人驾驶飞行器(UAV);用于深入士兵无法进入的危险领域获取信息的小型无人地面车辆(UGV);在战斗中负责补充作战物资的多功能后勤保障机器人(MULE);还有运输功能强大的武装平台和运输复杂的侦查设备的武装机器人战车(ARV)。
德国的智能地面无人作战平台的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位。二战中德国研制的数千辆遥控无人自爆式坦克是无人战车的最早雏形,着重研究装备方面的自主系统和图像分析系统,在20世纪80年代中期就提出了要向高级的、带感知的智能型机器人转移的目标。德国的智能机动无人系统计划(PRIMUS)是德国的重要的地面无人车辆项目,以数字化“鼬鼠Ⅱ”装甲车为试验平台,目标是开发通用的功能模块,以便根据不同的任务选择相应的基本功能模块组成各种优化系统。其次,德国在欧洲各国的反水雷战方面处于领先地位,德国的STN、HDW等公司研制用于反潜战的水下无人航行体TCM/TAU2000鱼雷对抗系统是为海军服务的,保护海上交通线及在恶劣的浅水环境中港口的畅通,在较深的海岸水域中,保护航母作战群和其他高价值的部队,准备直到拍岸浪区的两栖攻击。德国海军还有总经费为2.5亿美元的专业反水雷舰队的改造计MJ334,把扫雷舰改造成为猎雷舰尽量减少、消除水雷对人员及装备的威胁。
英国开展地面无人作战平台研制的时间较长,早在上世纪60年代末英国Hall Automation公司研制出自己的机器人RAMP。英国地面军用机器人的研究方针是:由遥控机器人走向自主机器人,包括“地雷探测、标识和处理计划”(MINDER)、“小猎犬”战斗工程牵引车(CET)和可突破壕沟、雷区等多种障碍物的未来工程坦克(FET)。而英国履带式手推车及超级手推车排爆机器人已经装备在50多个国家的军警机构。
法国是欧洲研制地面机器人的主要国家之一,不仅在地面无人作战平台拥有量上居于世界前列,在地面无人作战平台应用水平和应用范围上处于世界先进水平,计划在数年时间内研制大量警戒机器人和空军基地低空防御机器人。代表军用机器人有自主式快速运动侦察演示车(DARDS)和目标压制的无人目标捕获系统(SYRANO)。
意大利在后期也加入军用机器人的研制行列,和法国和西班牙联合开发移动式机器人“AMR”,包括野外快速巡逻机器人,运送其他机器和进行监测工作和可以在复杂堆积物地方爬行的机器人,遥控或者自主控制。
以色列也是自主研制的无人军用机器人很早的国家,其中包括用于安全任务的自主导航机器人车辆和用于支持步兵城市作战的手携式机器人等。以色列“守护者”(Guardium)军民两用全自动安全系统,可连续地对机场、港口、军事基地、重要管线以及其他有全日安全监视需求的设施执行巡逻任务。
日本是高精技术的强国,日本政府给予了财政支持自卫队的机器人野战应用可行性研究,开发探雷及排雷机器人。日本的UUV技术用于地震预报、海洋开发如水下采矿、海底石油和天然气的开发。日本的灭雷具的ROV技术国际领先,其耗资6千万美元KaikoROV可以下潜到世界上最深的海底。
韩国是亚洲机器人技术研制的强国,三星集团研发的SGR-1哨兵机器人被韩国政府部署在三八线附近。SGR-1个头与3岁孩子相当,体重17公斤,装备多种探测装备,昼夜不停地站岗,能够发现几公里外的隐秘威胁,在侦测到闯入者时会发出警报,后方的机器人管理员将通过机器人盘问闯入者,并决定是否用该机器人的5.5毫米口径机枪将其射杀。韩国联合参谋本部作战处上校崔谨孝曾经说过机器人可以使韩国军队的战斗力增强2-4倍。
3、美国主要军用机器人公司和产品介绍

4、空间估算:未来10年达940亿美元
军用机器人的研制需要大量资金。以美国为例,美军“未来战斗系统”的研究经费预计为250亿美元,每装备一个旅要花费60~80亿美元,总计1450亿美元左右,这甚至远远超出了原来预计的920亿美元。如果美国陆军全部装备“未来战斗系统”,则将耗资13000亿美元。虽然机器人造价昂贵,但可以避免因人员伤亡而造成的恐慌和巨大压力。一些军队的机器人已开始执行侦察和监视任务,替代士兵站岗放哨、排雷除爆,可降低士兵伤亡率达60%至80%。如果把土兵的工资、培训费用、退休金、福利以及伤亡补贴算到一起的话,机器人士兵也比使用合同役士兵更实惠。从美国国防部的角度看,用武装机器人替代士兵服役打仗,实现军队的机器人化,是少花钱、低风险、高效率实施未来战争的选择。加之军事防备属于一国安全问题,事关重大,虽然当前智能机器人在军事方面的应用存在着道德问题和安全风险,军用机器人大范围取代传统人力战士还有需要一段时间,但明显的,未来军用机器人的研制投入和发展空间是巨大的。
2004年美军仅有163个地面机器人。2007年则增长到5000个,至少10款智能战争机器人在伊拉克和阿富汗“服役”。而目前,一些国家正在组建机器人部队。一些军队的机器人已开始执行侦察和监视任务,替代士兵站岗放哨、排雷除爆。军机市场预测的权威机构蒂尔集团称未来10年全球无人机研发投入和采购需求将达到940亿美元,这将是一个巨大的市场。
5、我国军用机器人:技术落后,重点支持
我国在机器人核心及关键技术的原创性研究、高可靠性基础功能部件的批量生产应用等方面,同发达国家相比差距很大。但政府一直非常重视军用机器人技术的研究与开发,在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》、《国家高技术研究计划(863)“十一·五”发展纲要》、《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》等有着重提出,国家863计划、国家自然科学基金、国防科工委预研项目中予以重点支持。
目前在我国,军用机器人基本没有完全自主的生产商,在军用机器人方面技术比较领先的是新松机器人自动化股份有限公司。目前新松机器人已定型八个军用机器人产品,列装两个,未来订单会稳步增长。

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