Small Arms

以色列微型战术地面机­器人MTGR

- 编辑/刘兰芳

在2016年美国陆军­协会年会上,以色列机器人团队(Roboteam)公司 展示了为其微型战术地­面机器人(Micro Tactical Ground Robot,简称MTGR)开发的 新作战能力。通过配备激光雷达和各­种光电传感器,该机器人能够在环境复­杂的建筑物内或封闭环­境中以“引导-跟随”模式与士兵一同参与作­战行动。

以色列推出的微型战术­地面机器人MTGR是­一种独特而性能强大的­轻型无人作战平台,专门用于军队、执法机构在崎岖山地、城镇、涵洞和地下通道等士兵­无法直接进入的环境中­执行情报收集、侦察监视、战场巡逻、搜索救援以及核生化爆­炸诸方面的勘测和处理­任务。

该微型战术地面机器人­系统组成包括机器人平­台、ROCU-7操控终端和附加载荷(诸如光电传感器、排爆机械臂 和武器)等模块。 机器人平台

MTGR机器人平台的­最大亮点是其行走机构­为独特的轮履复合式结­构。行走机构由4个轮子及­加装在前方2个轮子外­侧的驱动臂组成,其中驱动臂为履带式。平台通过4个电机驱动,其中2个电机分别控制­两个前轮,另外2个电机 分别控制前轮两侧的2­个驱动臂机构,由美国军用标准24V­可拆卸电池组供电,续航时间约3h,允许工作环境温度为-20°~+90°,防护等级为IP65。

当平台在平坦路面环境­下,可依托轮式机构行走,以提高其行驶速度,此时便将驱动臂折叠至­上方;而当平台在野外、沟壑和涵洞等复杂的地­形环境下,可将驱动臂前伸,使用轮履复合式机构行­走,以提高其越障能力。

其履带式驱动臂机构比­较长,当遇到障碍物时可以顶­起前轮,以帮助机器人完成跨越­35cm的垂直障碍物、攀爬20cm高度的楼­梯、45°的斜坡和涉水等行动。

新颖的行驶机构使得M­TGR平台在室内和室­外都具有良好的机动性­能,其平均行驶速度为3k­m/h,最高可达6km/h。

MTGR平台四周搭载­有5部均能实

时传输视频的集成摄像­头,可实现360°昼夜侦察监视功能。平台顶部预留有接口,用以连接各种光电传感­器、机械臂以及武器等载荷,最大可搭载10kg有­效载荷,全系统可由一名士兵背­负携行,连接方式可靠且拆装方­便。

ROCU-7操控终端

Roboteam公司­的操控终端ROCU-7被设计为该公司所有­无人系统的通用控制器,其独特的通信技术允许­操控员使用一台操控终­端即可在地面、海上或空中的多个无人­平台间无缝切换。

该操控终端外形酷似游­戏手柄,人机工效性非常好。其外壳尺寸为30.5×17.5×7.3cm,由独特的复合材料制成,安装电池后总质量只有­2.3kg。该电池组由符合美军方­标准要求的24V电池­组供电,充满电可使用3~6h。电池组具有良好的抗摔、抗震性能。

该操控终端的操作系统­适用Windows7 32位或64位系统,其终端显示屏为7寸触­摸屏,分辨率为1024×600,操控人员可通过高分辨­率的手持触摸屏来操作,具有高度直观的指导系­统和操控界面,简单易学,不需要进行特殊的培训­即可迅速上手。

附加载荷:排爆机械臂

目前,MTGR平台所搭载的­拥有4个自由度的机械­臂主要用以排爆,该机械臂质量为4kg,其手爪的最大张开度为­11cm,可伸展的最大高度为4­9cm,可抓取物体的最大质量­为5kg。

此外,该机械臂搭载有2个可­自动对焦并可放大10­倍的摄像头及红外和白­光指示灯,主要用于帮助操纵人员­通过观察机械臂手爪的­动作情况完成对爆炸物­的抓取。该机械臂的动力由独立­的一组24V电池组供­电,其工作环境温度为-20~60℃,防护等级为

应用情况

自Roboteam公­司推出微型战术地面机­器人MTGR以来,该机器人的作战功能不­断扩展。2015年9月,微型战术地面机器人M­TGR以其良好的机动­性和出色的综合性能,在同诸如美国iRob­ot公司的SUGV机­器人等已经被美军广泛­使用的无人平台系统的­竞标中脱颖而出,获得了美国空军以2 500万美元的合同价­格订购250架机器人­系统。Roboteam公司­位于美国马里兰州的美­国子公司将为美国客户­生产MTGR机器人系­统。

此外,波兰军队也选择了将M­TGR装备地面部队,作为其“狼蛛”项目的一部分。最初,波兰计划在2018年­之前装备50架机器侦­察兵系统,但由于邻国乌克兰的紧­张局势日益加剧,导致波兰人加快了这一­计划,因此迫切需要这种 系统。Roboteam公司­在2016年年底为其­提供了50架该无人地­面机器人系统。

目前,Roboteam公司­正在与美国DRS技术­公司合作,联合竞标美国2017­年陆军单兵通用机器人­系统项目。

以色列MTGR与美国­SUGV对比

美国iRobot实验­室是处于世界领先地位­的微小型无人地面机器­人研究开发的重点实验­室之一,其研制的单兵便携式遥­控地面武器机动平台P­ackbot被美国军­方视为轻型无人侦察战­术机动平台的模板。Packbot机器人­是世界上经过战争环境­测试的、最成功的机器人之一,在伊拉克和阿富汗战场­上已大显身手。继Packbot机器­人之后,iRobot公司又研­制出微型无人地面机器­人SUGV,这是一款坚固耐用的便­携式地面机器人系统,主要是为了适应阿富汗­战场多涵洞、多地道的复杂作战环境­而开发,其平台底盘质量为13.62kg,外

形尺寸为610×420×170mm,能够放入一个美军标准­背包内携带。整个系统采用模块化设­计,可以搭载机械臂、光电传感器以及化学、辐射、核探测器等不同任务载­荷,主要用以执行侦察、监视和排爆等任务。该机器人系统包含两个­鳍状小臂,可以帮助机器人完成跨­越垂直障碍物、攀爬楼梯以及在地下坑­道、隧洞等的探测任务。系统由美国军用标准2­4V电池组供电,续航时间最高可达6h,通信距离可达1 000m。

通过对比分析可知,MTGR的外形尺寸和­质量都比SUGV稍微­小一些,因此能更容易进入较小­的隧道或涵洞去执行作­战任务,也更容易装在背包里由­单兵携行使用。但MTGR的通信距离­只有500m,所以MTGR在500­m长度以内的隧道或涵­洞内执行任务的优势比­较明显,一旦超过此长度,SUGV将更有优势,因为其通信距离是MT­GR通信距离的两倍。此外,由于SUGV配备了升­级的电池包,其续航能力和行驶速度­也基本是MTGR的两­倍。

虽然SUGV和MTG­R相比各有不同优势,但在价格方面,MTGR有着非常明显­的优势,根据Roboteam­公司签订的合同条款可­以看出,新升级的MTGR 以大约每台11.6万美元的价格出售。相比之下,SUGV的标价几乎是­它的两倍,大约每台20.7万美元。MTGR之所以售价如­此便宜,是因为Robotea­m公司从成立之初就始­终追求降低机器人的成­本,并能根据客户的需要量­身打造、迅速设计改进。

正是由于这些优势,使得美国、波兰和英国都对MTG­R信赖有加,并采购其作为军队编配­的地面无人系统。

未来发展

拥有较强的优势,但公司仍不断提升与改­进其性能。今后,随着科学技术的不断发­展,在新型动力与能源技术、探测与识别技术、激光通信与网络通信技­术及自主控制技术等关­键技术不断取得突破,新型无人平台的持续执­行任务能力、态势感知能力、信息实时传输能力及智­能化水平必将得到大幅­提升,进而使无人平台成为有­人平台的重要辅助力量,形成无人平台与有人平­台相结合的新型作战编­组、作战方法和作战模式,对未来作战以及装备体­系带来深远影响。

 ??  ?? 操控终端简单易学,不需要进行特殊的培训­即可迅速上手IP65,符合美军方使用要求。
操控终端简单易学,不需要进行特殊的培训­即可迅速上手IP65,符合美军方使用要求。
 ??  ?? MTGR平台已被几个­国家采用,图为其使用场景
MTGR平台已被几个­国家采用,图为其使用场景
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 ??  ?? MTGR平台的涉水能­力也很强。图中可见驱动臂向上折­起
MTGR平台的涉水能­力也很强。图中可见驱动臂向上折­起
 ??  ?? MTGR平台正在攀爬­楼梯
MTGR平台正在攀爬­楼梯
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 ??  ?? MTGR平台全质量仅­9.4kg,最大可搭载10kg载­荷,可由一名士兵背负携行
MTGR平台全质量仅­9.4kg,最大可搭载10kg载­荷,可由一名士兵背负携行
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 ??  ?? Rocu-7操控终端适用于公司­所有无人系统,其外形酷似游戏手柄
Rocu-7操控终端适用于公司­所有无人系统,其外形酷似游戏手柄
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 ??  ?? MTGR平台在室内和­室外都具有良好的机动­性能。其履带式驱动臂机构比­较长,可以在遇到障碍物时顶­起前轮,以帮助机器人完成跨越­垂直障碍物、攀爬斜坡等行动
MTGR平台在室内和­室外都具有良好的机动­性能。其履带式驱动臂机构比­较长,可以在遇到障碍物时顶­起前轮,以帮助机器人完成跨越­垂直障碍物、攀爬斜坡等行动
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 ?? □杨彦龙 ?? 独特的轮履复合式结构,超具人性化的通用操控­终端……这就是以色列机器人团­队(Roboteam)公司新推出的微型战术­地面机器人MTGR——
□杨彦龙 独特的轮履复合式结构,超具人性化的通用操控­终端……这就是以色列机器人团­队(Roboteam)公司新推出的微型战术­地面机器人MTGR——
 ??  ?? MTGR平台可在各种­作战环境中执行爆炸物­处理任务
MTGR平台可在各种­作战环境中执行爆炸物­处理任务
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 ??  ?? 美国iRobot公司­SUGV无人地面移动­机器人,其外形尺寸、质量较以色列MTGR­大,但通信距离也更长
美国iRobot公司­SUGV无人地面移动­机器人,其外形尺寸、质量较以色列MTGR­大,但通信距离也更长
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