
目前機(jī)器人技術(shù)處于科技進(jìn)步的前沿。這是科技密集程度最高的工業(yè)領(lǐng)域之一。它涵蓋了各種最前沿的技術(shù)。投資發(fā)展該工業(yè)領(lǐng)域不是趕時(shí)髦,而是對(duì)發(fā)展象俄羅斯這樣的國(guó)家的具有非常重要意義的必然需要。發(fā)展機(jī)器人技術(shù)對(duì)于確保國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)領(lǐng)域都十分重要。
去年平面媒體和網(wǎng)絡(luò)媒體上發(fā)表了大量關(guān)于美國(guó)機(jī)器人制造業(yè)的材料,其中許多材料介紹了四腳機(jī)器人“大狗”。目前美國(guó)正在為發(fā)展機(jī)器人技術(shù)投入大量資金,并在此方向上取得了顯著成就。但是俄羅斯沒有必要追趕“大狗”。目前俄羅斯在該領(lǐng)域內(nèi)擁有沿自己道路發(fā)展的必要技術(shù)和知識(shí)。誠(chéng)然,前進(jìn)還需要解決很多問題,該部門面臨從零恢復(fù)的任務(wù)。
歷史基礎(chǔ)
俄羅斯有建立這一部門的基礎(chǔ)。俄羅斯從蘇聯(lián)時(shí)代起就有自己的基礎(chǔ)、流派和傳統(tǒng)。同時(shí),俄羅斯機(jī)器人制造流派在“創(chuàng)新”一詞在俄語(yǔ)中出現(xiàn)之前就開始形成了。不能說(shuō)蘇聯(lián)曾開發(fā)的所有東西今天已經(jīng)不可挽回地失去。不是這樣的。流派和傳統(tǒng)仍舊強(qiáng)大并且有前幾代人打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)來(lái)支撐。
拉沃奇金設(shè)計(jì)局研制“月球車-1”是蘇聯(lián)在機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域最突出的成就之一。正是它成為世界上第一輛登星車,它成功地完成了登上另一個(gè)天體表面的使命。西方把發(fā)射“月球車-1”的效應(yīng)與發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星相提并論。
蘇聯(lián)在軍事工業(yè)領(lǐng)域也有令人印象深刻的成果。蘇聯(lián)對(duì)國(guó)防從不吝惜花錢,因此研制了當(dāng)時(shí)真正革命性的技術(shù)裝備。其中之一是DBR-1無(wú)人偵察機(jī),該機(jī)于1964年裝備蘇聯(lián)空軍。DBR-1無(wú)人偵察機(jī)的使命是進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線電技術(shù)偵察和照相偵察。該機(jī)從蘇聯(lián)西部起飛,可以執(zhí)行偵察西歐和中歐地區(qū)的任務(wù)。
蘇聯(lián)在工業(yè)機(jī)器人研發(fā)與生產(chǎn)領(lǐng)域取得了顯著成就。1973年蘇聯(lián)啟動(dòng)了旨在研發(fā)與生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的國(guó)家科學(xué)與技術(shù)委員會(huì)計(jì)劃。該計(jì)劃在1975-1980年這個(gè)五年計(jì)劃中就取得了最初的成果。在此期間蘇聯(lián)工業(yè)已經(jīng)能夠批量制造40個(gè)型號(hào)的機(jī)器人。1980年蘇聯(lián)制造了第一個(gè)具有技術(shù)視覺和位置控制能力的氣動(dòng)工業(yè)機(jī)器人——MP-8。到1980年底蘇聯(lián)工業(yè)部門已有6千個(gè)機(jī)器人,占全球的20%。到1985年底,蘇聯(lián)在該領(lǐng)域已經(jīng)居于領(lǐng)先地位,國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人數(shù)量超過(guò)4萬(wàn)個(gè),占全球的40%,是美國(guó)的數(shù)倍之多。
蘇聯(lián)機(jī)器人制造業(yè)的另一項(xiàng)成就與切爾諾貝利災(zāi)難聯(lián)系在一起。MRK和ChKhV移動(dòng)機(jī)器人參與了消除切爾諾貝利核電站事故后果的工作。這兩種移動(dòng)機(jī)器人由鮑曼高等技術(shù)學(xué)校研發(fā)。借助于這兩種機(jī)器人,蘇聯(lián)完成了對(duì)核電站第三發(fā)電機(jī)組的清理和混凝土封頂工作。在消除事故后果的工作中為執(zhí)行不同的任務(wù)一共使用了15個(gè)型號(hào)的模塊化機(jī)器人。
機(jī)器人發(fā)展道路
今天盡管有大量各種各樣的關(guān)于機(jī)器人技術(shù)的材料,但在俄羅斯幾乎沒有討論軍用機(jī)器人的使用構(gòu)想。在對(duì)未來(lái)將為何和如何使用作戰(zhàn)機(jī)器人、作戰(zhàn)機(jī)器人將具備何種能力、執(zhí)行何種任務(wù)的問題沒有清晰答案的情況下,機(jī)器人技術(shù)系統(tǒng)不可能有真正的發(fā)展。為了扭轉(zhuǎn)這一局面和指明發(fā)展方向,俄羅斯成立了先進(jìn)研究基金會(huì)。基金會(huì)的主要任務(wù)是支持國(guó)防領(lǐng)域的先進(jìn)科技開發(fā)與研究,以研發(fā)獨(dú)一無(wú)二的突破性軍用、特種或兩用技術(shù)裝備。
俄總統(tǒng)普京說(shuō),先進(jìn)研究基金會(huì)已經(jīng)研究了1000多項(xiàng)不同的科技建議,從中遴選了77個(gè)先進(jìn)項(xiàng)目。第一期12個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)開始實(shí)施。俄預(yù)算2014年為此撥款35億盧布。該基金會(huì)將成為最先進(jìn)國(guó)防創(chuàng)新的梯子。德米特里?羅戈津還說(shuō),2013年在俄羅斯政府軍事工業(yè)委員會(huì)下面成立了專門的“機(jī)器人技術(shù)試驗(yàn)室”跨部門工作小組。該小組在機(jī)器人系統(tǒng)用戶、科研單位和工業(yè)部門之間發(fā)揮整合平臺(tái)和協(xié)調(diào)中心的作用。
目前各國(guó)正在裝備的大部分機(jī)器人是安裝了各種攝像機(jī)、偵察傳感器、特種設(shè)備或武器系統(tǒng)的可操縱平臺(tái)。這些裝置無(wú)論多么完善,都與蘇聯(lián)曾在上世紀(jì)30-40年代裝備部隊(duì)的“遙控坦克”沒有本質(zhì)區(qū)別。這種機(jī)器人的正常工作往往需要一個(gè)分隊(duì)來(lái)保障,應(yīng)該指出的是,這種辦法已經(jīng)過(guò)時(shí)了。
不僅通過(guò)裝備機(jī)器人化的系統(tǒng)和設(shè)備可以擴(kuò)展陸軍分隊(duì)的作戰(zhàn)能力,發(fā)展和研發(fā)武器裝備的智能控制系統(tǒng)、研發(fā)“士兵智能”系統(tǒng)——它能使機(jī)器人變成作戰(zhàn)分隊(duì)真正的組成部分、建立“人-計(jì)算機(jī)”接口也可以達(dá)到此目的。也就是說(shuō),促成這樣一種局面:一名士兵能夠控制多個(gè)機(jī)器人,而不是多名士兵控制一個(gè)機(jī)器人。為此我們需要能在最大限度自主狀態(tài)下、操縱員工作量最小情況下完成所有任務(wù)的智能機(jī)器人。
新型機(jī)器人的人工智能主要是高效的機(jī)器視覺算法和各種形象識(shí)別數(shù)學(xué)模型?,F(xiàn)代化機(jī)器人不僅要看到圖景并將其傳輸給操縱員,還要獨(dú)立識(shí)別圖景中的目標(biāo)——無(wú)論是人群中的恐怖分子,還是敵人的坦克。同時(shí),數(shù)學(xué)領(lǐng)域的成就曾經(jīng)一直是俄羅斯的驕傲。俄羅斯的數(shù)學(xué)流派在今天也是世界上最優(yōu)秀的流派之一。同時(shí),數(shù)學(xué)是需要解決未來(lái)機(jī)器人主要技術(shù)問題的科學(xué)。未來(lái)機(jī)器人的面貌不僅取決于機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置和平臺(tái)的結(jié)構(gòu),還取決于微分方程的結(jié)構(gòu)。
同時(shí),俄羅斯在機(jī)器視覺技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。最近幾年許多外國(guó)高技術(shù)公司都在力圖進(jìn)入俄羅斯市場(chǎng),以購(gòu)買相關(guān)技術(shù)或在俄羅斯安排該領(lǐng)域先進(jìn)研究的訂貨。蘇聯(lián)早在1980年代就研制出了第一批具有技術(shù)視覺的工業(yè)機(jī)器人。
此外,現(xiàn)代化機(jī)器人應(yīng)具備編隊(duì)(集體)行動(dòng)的能力。蘇聯(lián)早就致力于該問題的解決。蘇聯(lián)海軍早在1983年就裝備了獨(dú)一無(wú)二的P-700“花崗巖”反艦導(dǎo)彈系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是,導(dǎo)彈在齊射時(shí)能獨(dú)立排列戰(zhàn)斗隊(duì)形,在飛行過(guò)程中導(dǎo)彈之間可以交換情報(bào),獨(dú)立分配目標(biāo)。同時(shí),其中一枚導(dǎo)彈可以扮演領(lǐng)導(dǎo)角色,占據(jù)較高的攻擊高度層。
俄羅斯一年后將開始試驗(yàn)智能機(jī)器人
掌管俄羅斯國(guó)防工業(yè)的副總理德米特里?羅戈津認(rèn)為,機(jī)器人今天應(yīng)該不僅是智能的,還應(yīng)該是通用的。同時(shí),將來(lái)能夠取代人、使用各種工具(如外科手術(shù)工具)和各種武器的人形智能機(jī)器人將具有最高的通用性。同時(shí),一個(gè)智能機(jī)器人能夠執(zhí)行非常廣泛的任務(wù)——遂行作戰(zhàn)行動(dòng),排雷,搜索各種物體,救護(hù)等。
羅戈津指出,俄羅斯在該領(lǐng)域具有雄厚的技術(shù)儲(chǔ)備,其中有些在世界上獨(dú)一無(wú)二。據(jù)報(bào)道,俄羅斯制造的智能機(jī)器只將具有一系列特點(diǎn):它既是靈敏的操縱者,又是現(xiàn)代化的3D視覺系統(tǒng)。據(jù)報(bào)道,操縱員能不僅十分準(zhǔn)確地將自己動(dòng)作傳遞給機(jī)器人,還能從機(jī)器人接收反饋,從而能更好地控制把握各種物體時(shí)的力量。實(shí)際上這是實(shí)施智能機(jī)器人操縱員能夠遙控機(jī)器人的“阿凡達(dá)”項(xiàng)目。
羅戈津說(shuō),計(jì)劃2015年完成該項(xiàng)目工作的第一階段。第一階段工作的最后將在野外條件下進(jìn)行機(jī)器人試驗(yàn)。智能機(jī)器人需要使用各種工具完成工作,越過(guò)障礙地帶,并駕駛車輛。
2013年11月27日在位于“星城”的宇航員訓(xùn)練中心對(duì)外界展示的俄羅斯SAR-401人形太空機(jī)器人是這一項(xiàng)目的頭生兒。未來(lái)計(jì)劃將該機(jī)器人送到國(guó)際空間站,在那里它將在艙外的太空里執(zhí)行各種任務(wù)。該項(xiàng)目開發(fā)公司——智能機(jī)器人技術(shù)裝備科研生產(chǎn)聯(lián)合體——執(zhí)行經(jīng)理維亞切斯拉夫?塞奇科夫?qū)τ浾哒f(shuō), SAR-401的試驗(yàn)型于2013年制成,目前正在用它演練各種技術(shù)。
研制者稱,SAR-401人形機(jī)器人的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是行動(dòng)準(zhǔn)確性高。該裝置的工作原理基于重復(fù)人類操縱員的行動(dòng)。維亞切斯拉夫?塞奇科夫說(shuō),機(jī)器人的操縱員可位于國(guó)際空間站內(nèi)甚至地球上,同時(shí)機(jī)器人將在艙外的太空中工作。在回答SAR-401的價(jià)格問題時(shí),塞奇科夫說(shuō),該項(xiàng)目工作尚未全部完成,因此關(guān)于機(jī)器人的價(jià)格問題還沒法說(shuō)。同時(shí),他強(qiáng)調(diào),俄羅斯的智能機(jī)器人將比美國(guó)的智能機(jī)器人便宜得多。研制者希望,其智能機(jī)器人在不久的將來(lái)能夠承擔(dān)國(guó)際空間站90%的工作。