在近日举行的中柬“金龙”-2024联合反恐演习中,中方参演队员在柬埔寨王家军某训练基地展示了一系列先进的智能无人装备,包括作战“机器狗”、察打一体无人机、运输无人机、侦察无人机等,其中,最引人瞩目的当属两款四足仿生机器人(俗称“机器狗”)。
其中一款较大型的B1型四足机器人背负一支95-1式自动步枪,具备察打一体能力,发现敌方目标即可实施射击;而另外一款较小型的Go2型四足机器人装备有更先进的4D超广角感知系统,主要负责抵近侦察。作为辅助步兵作战的“新宠”,军用四足仿生机器人已经受到越来越多国家军方的重视。
四足机器人对地形适应能力更强,不仅可应用于抢险救灾、战场侦察、矿山运输、地质勘探等复杂崎岖路面的物资搬运等,而且可在军事上用于战场侦察、载运弹药物资在复杂地理环境伴随士兵行军,从而大大有助于步行单兵的作战保障。图为此次中柬联演中亮相的配备步枪的作战“机器狗”。
四足机器人的演进
采用肢体行走模式的机器人,对于行走系统的布局设计有多种选择,比如可以采用类似于人体的双足、类似于绝大多数陆生哺乳动物的四足,也可以是六足甚至八足。但是,从行走稳定性、控制系统的难易程度以及生产制造成本等诸多方面考虑,四足机器人相对来说是最优的方案——双足机器人的行走稳定性较差,对于控制系统的研发难度较高;而六足、八足机器人虽然稳定性更好,但是行动肢体越多,机电液压伺服系统的设计就更复杂,控制系统如何更好地协调这么多肢体动作的难度也更高。
因此,随着计算机技术、控制技术、机电技术、机械动力学等方面技术的发展,日本东京工业大学的广濑-福田实验室首先在20世纪80年代初研制成功了世界上第一台具备自主行走能力的四足机器人——KUMO-Ⅰ。不过,这台我们今天看来设计颇为简陋的四足机器人更像是一个只有四条腿的“铁蜘蛛”,而不是可以奔跑跳跃的“机器狗”。所以,KUMO-Ⅰ四足机器人只能进行缓慢的爬行。尽管如此,KUMO-Ⅰ仍然可以称得上是开创了世界四足机器人发展的新时代。