2018机器人大会十大新兴应用领域有哪些?
8月19日,为期五天的2018世界机器人大会在北京亦创国际会展中心落幕。大会闭幕式上正式发布了《机器人十大新兴应用领域(2018-2019年)》。当日发布的机器人十大新兴应用领域分别是:——仓储和物流:仓储机器人可应用人工智能算法和大数据来执行各种任务。在山区等人类很难到达和需要花很长时间到达的区域,无人机拥有不受路况影响的优势,也将成功打通城市和边远山区的物流航线。——消费品加工制造:食品、服装等消费品将围绕着小型化、轻型化和精准化发展,机器人可发挥生产改造作用,逐步实现加工制造全流程的自动化、智能化的作业。——外科手术:医疗外科机器人可以解决因为疲劳降低手术精度的问题。外骨骼机器人融合精密的传感控制,可让经受永久损伤后的人们恢复日常生活,实现其快速医疗康复。——楼宇和室内配送:依托地图构建、轨迹规划和机器视觉,机器人可提供跨楼层的物流配送。部分场所可引入移动机器人,为用户提供点到点的配送服务。——智能伴侣与情感交互:机器人可运用自然语言理解、语音、视觉及情景识别等功能,根据不同客户的个性、习惯以及情绪表达,形成独特而差异性的反馈效果,满足用户的陪伴和交流的诉求。——复杂环境与特殊对象的专业清洁:随着三维场景建模、导航定位和视觉识别技术的发展,机器人可在复杂环境,针对特殊对象进行专业化清洗,包括摩天大楼、地下管道、水下线缆以及核电站等。——城市应急安防:一般的移动机器人搭载专用的成像物资检测防爆应急工具后,可形成防爆机器人、毒品检验机器人、抢险救灾机器人、车体检查机器人以及军用防爆机器人等,从而有效增强紧急情况的容错性。——影视娱乐拍摄与制作:机器人可借助于微机电、惯性导航和视觉识别算法,广泛应用于影视领域,以保证拍摄时的清晰稳定,有望逐步担当摄影、灯光、录音等职务。——能源与矿产开采:依托环境感知和深度学习,机器人可自主执行钻孔的检测以及采矿的各种工序,有效避免在资源运输过程中的操作失误与人员伤亡,提高安全性和可控性。——国防与军事:以军用无人机、无人潜水艇、外骨骼装备为代表的多种军用机器人凭借新型传感器、生物仿生以及场景识别、通讯数据等技术,可在战场上自主完成预定任务。
早期的军用机器人在历史上有哪些应用?
早在二战期间,德国陆军就曾研制了大约5000辆无人驾驶的坦克。他们通过电线或通过无线电传送信号来控制坦克行驶,用它所携带的炸药去摧毁对方的防御工事。这便是现代军用机器人的雏形。到了1985年,美国海军部队开始利用机器人在海底开展清洗和打捞沉船的业务。这种军用机器人装有技术先进的信号传感系统,能够进行水下侦察、排除水雷和担任各种用人力难以胜任的危险工作。
陆军军用机器人可以应用于哪些领域?
美国军方列入研究计划的各类军用机器人有100多种,有的已投入实际应用,美国国防部甚至宣布,即将组建“机器人军队”。军用机器人可用于各个军事领域。陆军军用机器人可用于战斗侦察、反坦克、反直升机、巷战、三防侦察、哨位警戒和巡逻、布雷和扫雷、供弹和装弹、引诱假目标、电子干扰、移动式无线电中继站、沾染洗消、爆破攻坚、物资装运、抢救战伤车辆等。用于直接执行战斗任务的机器人,相当于步兵、炮兵,乃至于坦克兵;用于执行侦察、警戒任务的,相当于侦察兵;用于担任工程保障的,相当于工程兵;用于指挥控制的,则是“机器人高参”;用于担任后勤保障的,相当于后勤分队。可以说,凡是士兵能完成的任务,大部分都可以由未来的军用机器人来完成。
军用机器人的其他相关信息
早在70年代中期,美国五角大楼就开始通过各种试验来证实军用机器人的使用价值。80年代以来,美国军方声称已经拥有一支由机器人士兵组成的作战部队,其兵种涉及到陆、海、空、侦察和供给等领域。由劳伦斯-里弗莫尔国家实验室研制的扫雷机器人,重45公斤左右,身上有10多种传感器能够辨认各种地雷和爆炸物,4架摄像机将周围的图像摄入并输入电脑,后者进行分析并下达如何处理的指令,实在无法处理时,则将分析结果通过线路传送至基地的信息中心,获得明确指示后再采取行动。俄联邦国防部副部长巴维尔·波波夫表示,2016年将有一系列技术机器人综合体进入俄罗斯军队服役,被用于各种不同用途。波波夫将军表示,生产这些军用技术机器人等同于建立有效的管理系统,这是俄联邦国防部的优先创新。在未来十年中,遥控机器人将占据俄联邦军队战斗力的30%,他们将是陆军与海军机器人化系统的补充 。法国军事部门研制的反坦克机器人也颇具威胁。这种机器人的体积仅相当于一个10岁小孩,但发射出的炮弹威力无比。它能识别几乎所有的坦克,并根据不同的坦克选择不同的炮弹和发射角度。曾经进行过一场有趣的实验,一组20辆坦克快速开过来,但较量的反坦克机器人只有2台,但较量的结果是8辆坦克被反坦克机器人的炮弹击中而不能动弹,9辆重伤,剩下3辆逃跑。最令人叫绝的是专门搜集军事情报的机器人士兵,它可以称得上是优秀的侦察员。根据新闻媒体的报道,军事大国已经研制出来了100多种机器人侦察兵,可执行陆海空多种侦察任务,最简单的一种是通过发射器将侦察机器人粘合在对方的建筑物、装备、移动的运输工具上,通过机器人身上的微型摄像系统获取情报,再通过发射信号将情报传回总部。比较高级的是让“机器鸟”飞到敌方上空,大量拍摄和摄录图像,然后带回分析信息。这种机器鸟可以在夜间执行任务,其身上的红外线夜视系统不会放过任何可疑的地方。据称,机器鸟身上的听觉传感器能够分辨低于30分贝强度的声音,鸟身上的光电池采光效率很高,白天可供机器鸟持续飞行二百公里。夜间,机器鸟依靠高效的蓄电池供电。机器士兵是高科技的产品,随着电脑技术、光电子技术、通信技术以及自动化技术的不断完善和进步,机器人正在向更高的层级发展。美国五角大楼的军用机器人专家认为,机器人士兵进入实用化阶段不成问题,下一步的任务是使这种特殊的军事手段更加经济、成本更加低廉。专家认为,机器人士兵能够避免更多的士兵的牺牲,它能够成为维护世界和平和人类安居的英勇战士。当智能地雷投放到战场上后,将极大改变局部战争的表现形式;再加上其他的信息系统的应用,未来战场上,无论是宏观还是微观,都体现出了智能化的特点。
各种军事机器人有哪些不同的作用?
“机器人侦察兵”美国有一种“机器人侦察兵”,能够根据敌方的反应来随时编制电脑程序,其造型如同一辆小型战车,可以充当“流动哨兵”。它由微电脑、人工智能软件和远程监视传感能等主要部件构成。在平时,它可担任基地或机场外围的警戒任务,能够识别那些“不速之客”,一遇上“敌情”便会立即发出警报。在战时,它可根据主人发出的遥控指令来使用随身携带的武器,包括轻机枪、手榴弹、催泪弹等。机器人扫雷车目前,一些军事强国都在加紧研制各种各样的多用途军用机器人。比如,能够在前线抢修军车,运送粮草、弹药和燃料等战斗物资的军用机器人;能够架桥、筑路、布设地雷和施放烟雾的军用机器人;能够充当“步兵侦察班”来收集对方军事情报的军用机器人,等等。多用途机器人近几年来国外还出现了一种机器人扫雷车。其外形像坦克,但车顶没有炮塔;车上没有两个专用来装炸药的大箱子,车前安有扫雷棍。在扫雷的时候,第一步是首先向前方发射炸药,将地雷引爆;第二步是再用扫雷棍来清除那此尚未引爆的漏网的地雷。
为什么各国都重点研究无人坦克?
因为坦克在地面作战中发挥着重要的作用,无人坦克作为军用机器人的一种,自然是各国研究的重点之一。从崭露头角的机器人战车已经可以看到无人坦克的雏形。最有代表性的是美军正在研制中的三种军用机器人,它们虽名为军用机器人,但实质上是机器人战车或无人坦克。第一种是TMAP军用机器人。这种机器人于20世纪80年代后半期由美国格鲁曼公司和马丁·玛丽埃塔公司竞争研制,是美国小型无人多用途车辆研制计划中的一项。从外形上看,TMAP是一种四轮车辆,大小和一辆普通轿车差不多,算得上是小巧玲珑。更有意思的是,它的四个车轮是菱形分布,前后各一个车轮,中间左右各一个车轮。这种结构有利于车辆转向,再加上铰链结合式车体结构,车体可上下扭曲,有利于越野行驶,能克服30厘米高的障碍物。但越野行驶的车速不高,仅为10千米/时左右。车载武器可以是反坦克/防空导弹,也可以是机枪。实际上,TMAP是一种遥控车辆,士兵利用操纵装置通过长达6400米的光导纤维发出指令,操纵车辆运动。车上装有两架摄像机,它是TMAP的“眼睛”,用来搜索战场、侦察敌情,并把图像传输给遥控操纵的士兵。目前,TMAP的样车已经制成,并进行了初步的行驶试验,取得了成功。TMAP的最大问题是机动性差些,侦察能力也有一定限度。第二种是“突击队员”军用机器人。它也是美国陆军研制的小型多用途机器人,由美国格鲁曼航空公司负责研制。该车于20世纪80年代初试制成样车,1984~1985年进行了两次全面试验,取得了满意的结果;这种车也是小型遥控车辆。有趣的是,它的底盘和TMAP是同一系列的,都采用菱形车体四轮底盘,但更小巧。越野行驶时,车速可达16千米/小时。“突击队员”军用机器人的主要任务是反坦克,也可执行侦察和警戒任务。车上装有3枚AT-4反坦克导弹,导弹的上方有一架摄像机,士兵可在9.65之内通过光纤进行遥控。样车试验时,曾用AT-4导弹对3000米外的M60坦克进行射击,准确命中了目标。该车还可以携带68,千克炸药,用来爆破掩体或工事是十分理想的。第三种是“普洛拉”机器人战车。普洛拉,是PROWLER的音译,意思是“具有对敌逻辑反应能力的可编程机器人观察车”。和上面两种遥控机器人战车不同,它被认为是美国陆军第一辆“真正的”军用机器人车辆。它既可以按遥控方式工作,也可以按预编程序自主工作。由美国机器人防务系统公司于1984年开始研制。这种军用机器人是一种6X6的轮式机器人战车,全车重1816千克,以柴油机为动力,具有较高的行驶速度,最大行程可达250千米。它的“大脑”是一台68000型计算机,并带有多个32位微处理机,能控制多个传感器自主工作,它可以按预编的程序沿着预定的路线自主巡逻。根据任务的不同,可以配装杀伤性武器,如机枪、榴弹发射器、火炮、“陶”式或“狱火”式反坦克导弹、“毒刺”防空导弹等;也可以配装非杀伤性武器,如催泪弹、噪声发生器、发射橡皮子弹的猎枪等。车上有炮塔,装有3台摄像机,其中1台装在炮塔顶部的桅杆上,桅杆可升高至8.5米,具有远方观察能力。除了美国之外,还有很多国家也都在研制机器人战车。机器人战车可能的发展趋势是:先发展遥控式机器人战车,再发展成半自主式,最后才是完全自主的机器人战车和无人坦克。按目前的国际形势和发展势头看,自主式车辆的实用化,将是2010年以后的事,到那时,类似科学幻想小说中描写的机器人坦克大战的情景,也许就会出现在战场上。