也許我們都低估了機(jī)器人的發(fā)展速度。

昨日，烏克蘭第3獨(dú)立突擊旅發(fā)布消息稱(chēng)，在哈爾科夫地區(qū)，他們首次成功地僅憑無(wú)人機(jī)和自殺式地面作戰(zhàn)平臺(tái)，迫使俄軍士兵向無(wú)人裝備投降。該通報(bào)稱(chēng)：“歷史上第一次，俄軍士兵在純粹由機(jī)器人系統(tǒng)發(fā)起的進(jìn)攻中投降?！睋Q句話(huà)說(shuō)，機(jī)器人的出現(xiàn)，讓俄烏沖突發(fā)生了前所未有的變化。

時(shí)間再向前回?fù)軒滋欤?月2日，消息稱(chēng)烏軍的人工智能（AI）戰(zhàn)斗機(jī)器人已經(jīng)裝備了美國(guó)口徑為0.5英寸（約1.27厘米）的M2勃朗寧大口徑重機(jī)槍?zhuān)壳罢跒蹩颂m戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮作用。

可以說(shuō)，物理AI、機(jī)器人、具身智能這些技術(shù)或許成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)決勝的關(guān)鍵。戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)也正在從“碳基主導(dǎo)”向“硅碳融合”演進(jìn)。

那么，軍用機(jī)器人背后有什么值得關(guān)注的信息，我國(guó)又有什么軍用機(jī)器人正在發(fā)展？

軍用機(jī)器人怎么分類(lèi)

軍用機(jī)器人正全面滲透各作戰(zhàn)領(lǐng)域，涵蓋空中無(wú)人機(jī)（UAV）、水面無(wú)人艦艇（USV）和水下無(wú)人潛航器（UUV）。其中，地面機(jī)器人（UGV）因面臨的地形最復(fù)雜、與環(huán)境交互最頻繁，成為技術(shù)難度最大的領(lǐng)域；無(wú)人機(jī)發(fā)展速度也正在快速發(fā)展中。

在地面方面，軍用地面機(jī)器人類(lèi)型多、需求大。國(guó)外已有不少列裝并投入實(shí)戰(zhàn)，如美國(guó)的Pack Bot、TALON 等系列。國(guó)內(nèi)暫無(wú)明確分類(lèi)，通常按平臺(tái)重量分為微型（≤10kg）、小型（10kg~50kg）、輕型（50kg~100kg）、中型（100kg~500kg）、重型（500kg~1000kg）及無(wú)人車(chē)（＞1000kg）等。

地面機(jī)器人的技術(shù)特征體現(xiàn)在多個(gè)維度：感知層需整合激光雷達(dá)（LiDAR）、毫米波雷達(dá)、視覺(jué)攝像頭、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位與障礙物識(shí)別；決策層依靠機(jī)器學(xué)習(xí)算法處理海量數(shù)據(jù)，比如用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，用強(qiáng)化學(xué)習(xí)（RL）規(guī)劃路徑；執(zhí)行層則要適配輪式、履帶式、腿足式等多種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以應(yīng)對(duì)沙漠、山地、城市廢墟等復(fù)雜地形。

在空中方面，21世紀(jì)以來(lái)軍用無(wú)人機(jī)在全球快速擴(kuò)散，頻繁現(xiàn)身阿富汗、敘利亞、利比亞等局部戰(zhàn)場(chǎng)，應(yīng)用潛力持續(xù)提升，目前已有超80個(gè)國(guó)家裝備各類(lèi)軍用無(wú)人機(jī)。

根據(jù)天風(fēng)證券，我國(guó)軍用無(wú)人機(jī)發(fā)展方向包括中高空長(zhǎng)航時(shí)察打一體無(wú)人機(jī)、高速隱身攻擊無(wú)人機(jī)-無(wú)人僚機(jī)、分布式蜂群無(wú)人機(jī)。

無(wú)人機(jī)高技術(shù)壁壘的核心在于動(dòng)力技術(shù)，光電、雷達(dá)等傳感器技術(shù)，通信數(shù)據(jù)鏈以及人工智能等技術(shù)，這些領(lǐng)域的發(fā)展將帶來(lái)顯著的價(jià)值拉動(dòng)效果。

哪些量產(chǎn)應(yīng)用值得關(guān)注

軍用機(jī)器人用處繁多，主要包括無(wú)人地面車(chē)輛（UGV）、無(wú)人飛行器（UAV）和無(wú)人水下航行器（UUV）。以下從幾個(gè)值得關(guān)注的應(yīng)用進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)。

第一是運(yùn)輸機(jī)器人，顧名思義主要作用是運(yùn)輸物資和人員。通常采用輪式、履帶式或四足仿生設(shè)計(jì)，能夠在復(fù)雜地形中運(yùn)送彈藥、炸彈及其他物資，部分還可用于戰(zhàn)場(chǎng)傷員撤離。

2024年珠海航展，無(wú)人機(jī)“九天”首次亮相珠海航展，它是一款可靈活配置的重型無(wú)人機(jī)，既能當(dāng)運(yùn)輸機(jī)，也能掛導(dǎo)彈和無(wú)人機(jī)，是我國(guó)目前最大的可靈活配置多用途重型無(wú)人機(jī)。

第二是搜索與救援機(jī)器人，能夠在人類(lèi)難以到達(dá)的區(qū)域執(zhí)行任務(wù)。比如日本在福島核事故中部署的救援機(jī)器人能在高輻射環(huán)境中探測(cè)環(huán)境并搜救幸存者。形態(tài)上也多種多樣，主要包括四組機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等。

今年6月，由我國(guó)聯(lián)合自主研制的“急救（轉(zhuǎn)運(yùn)）機(jī)器人”“智成醫(yī)療救治箱組”“便攜式急救設(shè)備”“海上遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)救援裝備”四個(gè)“國(guó)際首創(chuàng)”智成醫(yī)學(xué)救援裝備在京亮相。

第三，排爆機(jī)器人，通過(guò)高精度傳感器探測(cè)地雷和爆炸物位置，由遠(yuǎn)程操作員操控完成引爆或拆除任務(wù)，顯著降低清理雷區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)。例如，iRobot PackBot在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中因其精準(zhǔn)的排爆能力而廣受好評(píng)。

2024年珠海航展展出的“驃騎”四足機(jī)器人，憑借動(dòng)態(tài)平衡設(shè)計(jì)，能夠在復(fù)雜地形中執(zhí)行排爆任務(wù)，適用于多種高危場(chǎng)景。

科幻作品中常有高智能重型機(jī)甲，現(xiàn)實(shí)中也有機(jī)械動(dòng)力裝甲類(lèi)機(jī)器人在戰(zhàn)場(chǎng)發(fā)揮作用，如克羅地亞的“MV-4” 掃雷機(jī)器人，它是多能機(jī)甲，為掃除戰(zhàn)亂遺留地雷而生，通體覆金屬鋼板，造型能保護(hù)關(guān)鍵系統(tǒng)，可換裝多種設(shè)備執(zhí)行探查、消防、反恐等任務(wù)，但自主化程度一般，多需在1500米左右遙控操作。

第四，偵察與監(jiān)視機(jī)器人，它是戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)收集的核心裝備。可以有地面的，也可以有飛行的。

地面四足機(jī)器人美國(guó)幽靈機(jī)器人公司研發(fā)的“幽靈V60”機(jī)器狗有一定代表性。它前后及側(cè)面裝有10多個(gè)攝像頭以實(shí)時(shí)感知環(huán)境，使用者可通過(guò)配套軟件工具控制其移動(dòng)，借助算法、傳感器及全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等能按指令完成任務(wù)，雖有腦 - 機(jī)接口控制試驗(yàn)，但主要靠類(lèi)似游戲控制器的控制板操控。

無(wú)人飛行器如2024年珠海航展展示的“麻雀仿生鳥(niǎo)”和“老鷹仿生鳥(niǎo)”。天上的仿生無(wú)人機(jī)不但在外形上很難與真正的鳥(niǎo)類(lèi)區(qū)分，而且它們飛行時(shí)非常安靜，不會(huì)像旋翼無(wú)人機(jī)那樣發(fā)出明顯的噪音，因此很難被對(duì)手發(fā)現(xiàn)。

第五，武裝機(jī)器人，通過(guò)集成武器系統(tǒng)直接參與作戰(zhàn)任務(wù)。本次出現(xiàn)在俄烏戰(zhàn)場(chǎng)的機(jī)器人便是這類(lèi)機(jī)器人。

2024年珠海航展上，一群特別像未來(lái)戰(zhàn)士的“機(jī)器狼”刷爆了屏幕。由中國(guó)兵器裝備集團(tuán)有限公司研發(fā)的“機(jī)器狼群”無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)是在典型的四足機(jī)器人通用平臺(tái)上加裝不同設(shè)備，并借助集群作戰(zhàn)概念，讓它們能夠像真正的狼群那樣實(shí)現(xiàn)相互分工配合。

這些“機(jī)器狼”可在指揮車(chē)控制下在2公里范圍內(nèi)協(xié)同作戰(zhàn)，續(xù)航時(shí)間達(dá)3小時(shí)，理論上每個(gè)“狼群”最多可由30只“機(jī)器狼”組成。考慮到巷戰(zhàn)復(fù)雜環(huán)境特性，為提高局部戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力，“機(jī)器狼”還可與小型無(wú)人機(jī)配合作戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)無(wú)人集群高效協(xié)同作戰(zhàn)新模式。

除了身軀小巧的機(jī)器狗、機(jī)器狼，大型戰(zhàn)斗機(jī)器人也發(fā)展迅速。俄羅斯“天王星”-9是典型戰(zhàn)斗機(jī)器人，直接用于攻擊作戰(zhàn)。它不僅具備光電偵察、激光探測(cè)、雷達(dá)感知等多種手段，更有搭載在裝甲車(chē)輛上的指控模塊這一 “大腦”，其包含指控臺(tái)和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)顯控系統(tǒng)，可時(shí)刻下達(dá)指令，使“天王星”-9 擁有自主和手動(dòng)兩種運(yùn)行模式，具備預(yù)編程下的自動(dòng)駕駛與情況處置能力。

“天王星”-9包括多個(gè)戰(zhàn)斗模塊。這些戰(zhàn)斗模塊搭載在輕量化、通用化底盤(pán)上，包括30毫米機(jī)關(guān)炮、反坦克導(dǎo)彈、機(jī)槍等，還可以根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)需求視情加以調(diào)整。

第六，訓(xùn)練機(jī)器人，用于模擬實(shí)戰(zhàn)環(huán)境，提升士兵的作戰(zhàn)技能。

比如說(shuō)，Polytronic International AG開(kāi)發(fā)的機(jī)器人靶標(biāo)（RT）系統(tǒng)，為步兵提供交互式實(shí)彈訓(xùn)練，模擬真實(shí)作戰(zhàn)場(chǎng)景。近期研究通過(guò)人機(jī)引導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，支持士兵在訓(xùn)練中實(shí)時(shí)糾正機(jī)器人行為，優(yōu)化訓(xùn)練效果。

人形機(jī)器人用處多

今年無(wú)疑是人形機(jī)器人的爆發(fā)之年，事實(shí)上，人形機(jī)器人不僅可以作為陪伴機(jī)器人或者進(jìn)廠打螺絲，還能在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮重要作用。

《解放軍報(bào)》曾在文章中表示，具備生物學(xué)結(jié)構(gòu)和人類(lèi)環(huán)境天然適配性的人形機(jī)器人，能夠在復(fù)雜地形上采用仿生直膝行走與動(dòng)態(tài)步態(tài)調(diào)整技術(shù)、多自由度混聯(lián)結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)，通過(guò)模擬人類(lèi)肌肉的收縮與舒張，能夠在平坦地形保持常規(guī)移速的基礎(chǔ)上，靈活調(diào)整運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，完成斜坡行走、跨越障礙物、攀登非連續(xù)臺(tái)階等復(fù)雜動(dòng)作。

很多人或許都看過(guò)“天工”機(jī)器人奪得全球首個(gè)人形機(jī)器人半馬冠軍的新聞。“天工”機(jī)器人憑借動(dòng)態(tài)平衡算法，能在非結(jié)構(gòu)化地形連續(xù)攀爬 134 級(jí)階梯，展現(xiàn)出雙足形態(tài)在廢墟、樓梯等戰(zhàn)場(chǎng)的通行優(yōu)勢(shì)

在武器裝備操作方面，類(lèi)人機(jī)械臂搭載力觸覺(jué)傳感器，可完成絕大多數(shù)人類(lèi)士兵的操作任務(wù)，實(shí)現(xiàn)類(lèi)人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)役武器的無(wú)縫適配。

此前，俄羅斯一款機(jī)器人的仿生“手”可直接操作輕武器，能完成持槍瞄準(zhǔn)、扣動(dòng)扳機(jī)等動(dòng)作，其射擊演示視頻引發(fā)熱議。

總之，人形機(jī)器人在戰(zhàn)場(chǎng)可適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境、執(zhí)行復(fù)雜動(dòng)作，提升武器操控與任務(wù)效率；能自主決策、作戰(zhàn)，優(yōu)化戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行；與人協(xié)同編組，重塑作戰(zhàn)形態(tài)；耐受極端環(huán)境，持續(xù)作業(yè)，還可發(fā)揮心理震懾作用。

展望軍用機(jī)器人的未來(lái)

軍用機(jī)器人技術(shù)雖有顯著進(jìn)展，但仍面臨多重挑戰(zhàn)：一是人工智能算法復(fù)雜性可能導(dǎo)致決策失誤，通信系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)攻擊下穩(wěn)定性易受威脅，盡管近期研究通過(guò)持續(xù)評(píng)估糾正機(jī)器人行為偏差，但其在復(fù)雜地形中的適應(yīng)能力仍需優(yōu)化以保障可靠性；二是自主武器的快速發(fā)展引發(fā)廣泛倫理與法律爭(zhēng)議；三是軍用機(jī)器人研發(fā)、部署與維護(hù)成本高昂。

展望未來(lái)，軍用機(jī)器人有幾個(gè)技術(shù)發(fā)展方向：一是集群技術(shù)（Swarm Robotics），讓大量自主無(wú)人機(jī)或機(jī)器人協(xié)同工作，具備偵察、監(jiān)視和壓倒性防御能力，如 2024年珠海航展的“蜂群 2 號(hào)”陸戰(zhàn)車(chē)可攜帶48架無(wú)人機(jī)執(zhí)行多樣化任務(wù)；二是AI技術(shù)，大模型也在加入到機(jī)器人中，讓機(jī)器人能理解士兵指令并實(shí)時(shí)傳達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)觀察結(jié)果；三是人機(jī)協(xié)作，不論是外骨骼，還是士兵與機(jī)器人并肩作戰(zhàn)，這都需要更好的交互式控制接口；四是小型化，例如珠海航展的“機(jī)器狼群”四足機(jī)器人展現(xiàn)了小型化設(shè)計(jì)的機(jī)動(dòng)性，這需要緊湊型嵌入式控制系統(tǒng)，支持高密度計(jì)算和低功耗運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]80集團(tuán)軍：https://mp.weixin.qq.com/s/Tnu0zqZDYITlAIoFIdm-1w

[2]陸軍炮兵防空兵學(xué)院：https://mp.weixin.qq.com/s/D5owGe0V0QBvtReck3L8gw

[3]國(guó)金證券：https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202412231641392519_1.pdf?1734946865000.pdf

[4]天風(fēng)證券：https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202205051563618559_1.pdf?1651777809000.pdf

[5]光大證券：https://img.shangyexinzhi.com/xztest-file/report/report_049e77c0eb5c5d907f82340f14cba8a7.pdf

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