机器人在安全和军事上的应用

机器人是半个世纪的先进制造业的主食。随着机器人及其外围设备变得更加复杂，可靠和小型化，这些系统越来越多地用于军事和执法目的。

“由于政府投资推动的需求，军事和战场应用继续加速增长。在过去的十年里，我们看到了对自动驾驶汽车用于监控和安全的投资水平不断提高，”Adept Technology公司(位于加州普莱森顿)的副总裁兼总经理Rush LaSelle说，“自动驾驶汽车的应用范围从监控机场等安全区域的周边区域到充当夜间警卫。”

机器人参战
移动机器人在军事事务中发挥着越来越重要的作用，从巡逻到处理潜在的炸药。“使用合适的传感器和相机执行不同的任务，移动机器人远程运营用于侦察巡逻和中继视频图像到运营商，”博士说，首席执行官和工程服务公司总裁博士说（ESI，加拿大多伦多安大略省）“机器人可以中和可能爆炸的可疑物体。该平台有一个机器人手臂，用于在军事或民用环境中接受爆炸物或疑似危害。“

Goldenberg继续说，“移动机器人平台安装在带电子设备的矩形盒子上。平台在车轮或轨道上移动，或两者，通常是电池供电。通信设备和传感器可以检测图像，声音，气体和其他危险。通信系统读取传感器并将该信息传递给操作员。“

根据Goldenberg的说法，美国军队最近开始装备移动机器人平台，携带中小型枪械。

机器人有助于满足城市恐怖主义幽灵所带来的挑战。“而不是让人们接近危险，例如无人看管的物体或汽车炸弹，使用机器人。如果危险对象会得出危险物可能爆炸，机器人可以通过射击来击中它来引爆它来击中该物体，“Goldenberg说。“移动机器人检测和爆炸地矿物或简易爆炸装置。”这些相同的移动机器人系统用于在冲突停止后中和或爆炸遗忘的军械和矿山。

同样地，LaSelle说:“由于2001年9月11日恐怖袭击后的大量投资，政府在这些应用中扮演了催化剂的角色。安全和巡逻功能已经延伸到私营部门。公司投资自动驾驶汽车来监控仓库、工厂和办公空间。这些sentinel应用程序为用户提供了监控各种条件的能力，如运动、入侵、进水和温度。”

Laselle说，保持温度的标签对服务器场和其他敏感的电子系统具有特别重要的。“移动机器人平台的关键活动领域是由于自动车辆的可靠性和低成本而巡逻空置的物业和仓库，”加德拉尔队。

Goldenberg和Laselle的移动机器人平台的任务的描绘由Sean Thompson，MicroMo的应用工程师呼应。（透明水，佛罗里达州）“基于地面的系统使用机器人进行监控。这些平台配有武器和相机。“

汤普森将一些侦察机器人称为“抛弃机器人”，说这些系统是“小而轻型机器人，足够强大地扔穿窗户或门口。机器人配备了相机，在没有发送人的情况下在建筑物内看到。“如果结构没有光线，则配备移动平台的相机汤普森说，用红外线或夜视。另一个较少的传统机器人应用是由背包运输的小型侦察机。“一名士兵将小型侦察机扔进空中，起飞并恢复自己。”

此外，Thompson表示，移动机器人协助该领域的军事人员运输设备。“在军事应用中，可穿戴机器人帮助士兵携带沉重的包装负荷。机器人像包装骡子一样行动，是完全自主的，并带有大量的用品。“

汤普森谈到机器人，以帮助检查和维护核武器。“移动机器人系统检查核导弹。通常，这种检查系统很大，需要几个人在保护系统中进入遏制系统。现在，较小的自我引导的机器人系统只需要一个人的保护套装，即某个点，让机器人走。“机器人远远地在遏制系统外部运行，减少人数，人们接触到相对高的辐射水平，汤普森的结论。

自主或控制
自主水平将工业机器人与战场同行分开。“移动机器人平台远程运营，并且没有工业机器人的自主权。安全机器人系统是在经营者，通常是军事人员的总控制下，“Goldenberg说。由于车辆的目的，“安全机器人尚未成为自主，特别是如果是武装。”由于少数友好的火灾实例，这一趋势一直反对提供安全机器人系统，其工业当量的自主权，Goldenberg Recalls。

因此，Goldenberg表示，指导移动机器人系统的人们指导移动机器人系统的疲劳结果否认了工业实力自主。“我听说过关于军事机器人的运营商的担忧，在控制机器人的同时被过度装载和疲劳。机器人给出了一些智慧，但智力是有限的。“

有限的智能扩展到网络与全球定位卫星的移动机器人。（GPS）再次Andrew Goldenberg：“移动机器人系统利用GPS导航。机器人将决定如何到达目的地，并能够检测到目标和周围环境的其余部分。“

移动机器人安全系统的自主性也在匆忙莱索尔的脑海中。Laselle表示，在将货物交付给生产线或巡逻地区时，将货物交付给生产线或巡逻地区，以监测安全围栏或映射地形是领域的集成商。“各种技术是”啮合“，提供全面的指导套件，允许自动车辆准确地在室内和户外间隔开放的间距和未定义的间隔。”Laselle表示，这些系统将自己利用GPS，声纳，两维激光器，以及其他指导系统。

超越障碍训练场
用于国家安全应用的移动机器人平台必须在非结构化环境中移动。LaSelle指出:“在具有挑战性的地形上操作的能力和在非结构化环境下自主导航的能力是重点领域。”“自动化系统从工厂生产线到在工厂内外自由移动的迁移已经对系统设计产生了需求。”

处理各种地形的处理额外要求移动机器人的推进系统等系统。“电源管理和新一代传动系系统利用先进的材料和高效传输，以获得更高的速度，准确性以及在各种环境中工作的耐用性，”Laselle解释说。增强的电源管理通过更先进的燃料电池和新设计的电池和充电系统。

LaSelle说，移动机器人系统是为室内或室外条件设计的。“根据应用情况，标准系统的使用寿命为5至7年。放射性和恶劣的化学环境是在个案的基础上评估的，因为几乎无穷无尽的条件存在于场地。”

ESI的Goldenberg在移动机器人平台上有类似的接受，以在非结构化环境中导航。“移动机器人平台在不均匀的地形上导航的能力，如城市的沥青，建筑物的走廊，地毯或水中，泥浆，草，雪，是一个问题。这些设备必须在所有这些情况下均匀导航。大多数可以在很大程度上由于轮子和轨道的设计，“Goldenberg说。

配置机器人以轻松的是设计挑战并使用更多电源，配置机器人和下降非结构化环境中的障碍物。该系统必须能够克服定期形状的障碍物，例如楼梯和未指定的形状，例如岩石，落在的树木和其他杂项物体。“设计基准是能够上升45度倾斜的平坦表面或不规则障碍物。Goldenberg说，有时要求高达50度或更陡峭的较陡峭。

工程师必须考虑重心，在设计移动机器人系统以进行军事目的时倾斜，质量和有效载荷的焦点要求。

保护安全机器人
传输到移动机器人平台，特别是视频的数据的安全性在军事或执法操作中至关重要。“如果使用无线连接，则传输视频的频率必须是安全的。Goldenberg说，传输两种方式都没有人可以干扰图像。图像传输方法不在这些系统的集成商的手中，通常情况下，在设计典型的工业机器人工作单元时通常是这种情况。相反，视频传输系统由最终用户（例如军事或执法人员）集成。

“图像的质量必须很好，因为这些图像是操作者知道机器人做什么的唯一途径。操作者没有让机器人出现在视线范围内，但可能在一英里之外，”戈登伯格说。

MICROMO的肖恩·汤普森对此表示赞同，他说:“视频传输通常是无线的。高清视频需要更高的带宽，并使用加密程序来防止视频被入侵。”

Laselle说，与他们的工业同行一样，安全机器人系统使用视觉技术作为关键推动者。“视觉系统使车载的铰接臂能够从其环境中挑选随机定向的对象，以监视安全应用中的运动。移动系统使用各种感官输入，包括激光，声纳以及战术输入，以使车辆能够动态地与其环境相互作用。“Vision用于导航和臂端工具，在仓库中挑选和放置产品，以及在远程服务应用中的趋势设备中，言语言。

Intercon 1 (Baxter, Minnesota)的业务经理罗纳德·福尔克林加(Ronald Folkeringa)说，安全机器人执行的特殊任务需要强大的设备，“终端用户告诉我们，移动的范围和电缆需要承受的应力类型。规格可能规定，电缆必须承受180度的扭转旋转超过1米，200万弯，这是一个苛刻的要求。”

Folkeringa说，电缆必须能承受零下80摄氏度的低温环境。“根据规范，我们使用特定的材料来做绝缘和护套，以在这样的温度下保持电气和柔韧性。”

需要在军事应用中执行任务的机器人人将继续扩大。“军事应用是移动机器人的越来越壮大，并将继续增长，”汤普森说。“军方总是推动新的方式，让他们的人们摆脱伤害的方式。”