Боевые роботы будущего игрушки
Обновлено: 11.05.2024
Кадр из фильма «Его звали Роберт»
Фантазия кинодраматургов опережала реальные возможности 60-х годов. Они не могли обеспечить создание биороботов.
Однако именно в это время, советские конструкторы разработали не менее уникальный аппарат.
Русские на Луне
17 ноября 1970г. на поверхности Луны впервые появились следы советского робота. Луноход, сконструированный знаменитым КБ имени Лавочкина, заставил западный мир замереть от ужаса: неужели Луна теперь в руках русских?
Это был громадный шаг в развитии технологий.
Не многим было известно, что созданием уникального аппарата занимался головной институт танкостроения «ВНИИтрансмаш». Первыми консультантами проекта выступили разработчики довоенных телетанков. Систему управления и проходимость лунохода удалось сделать на порядок более совершенной.
Робот выполнял задачу в экстремальных условиях, при колебании температур от - 170, до + 150 градусов. Управление аппаратом осуществлялось с Земли на гигантсоком расстоянии (около 400 тыс. км). Эту сложнейшую задачу посменно выполняли операторы, которые почти год отрабатывали навыки на лунодроме, имитирующим неоднородную поверхность Луны.
Разумеется, управлять луноходом было невероятно сложно, изображение с Луны передавалось оператору с задержкой на несколько секунд. Из-за этого всего через месяц активной работы, аппарат оказался в критической ситуации – застрял в кратере.
Но благодаря уникальному шасси, космический робот смог выйти из кратера задним ходом. После этого он без ЧП проработал еще два месяца, полностью выполнив запланированную программу.
СССР в очередной раз подтвердил свое лидерство в освоении космоса.
Пришло время беспилотных летательных аппаратов
Но на Земле в это время, американцы испытывали другой класс новейших роботов.
В ходе военных действий во Вьетнаме, силы американских ВВС несли серьезные потери. Вьетнамцы, используя советские ЗРК, с высокой точностью поражали самолеты, выполняющие боевые и разведывательные полеты. Поэтому для сохранения жизни летному составу, было вынесено предложение использовать беспилотные летательные аппараты, т.к. их трудно поразить обычными средствами ПВО.
А в марте 1971г., комиссия Президиума Совета Министров СССР приняла судьбоносное решение о развитии беспилотного самолетостроения. Подобные аппараты становились необходимы в новых исторических условиях.
Наступала эра локальных конфликтов.
Мобильные и незаметные для радаров роботы-разведчики могли сыграть в них главенствующую роль.
И вот в начале 70-х, в КБ Туполева проектируется разведывательный БПЛА Ту-143 «Рейс», обладавший уникальными свойствами. Конструкторам удалось добиться значительного снижения радиозаметности аппарата, а по мнению многих военных экспертов, наш «Рейс» значительно превосходил по своим характеристикам американские аналоги.
БПЛА Ту-143 «Рейс»
Любые задачи по плечу
С 1971г. в Советском Союзе робототехника была официально признана, как новое научное направление.
Главным интеллектуальным центром по созданию роботов становится МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Спустя еще 8 лет именно здесь по заказу КГБ впервые создали аппарат для обезвреживания взрывоопасных предметов.
А в апреле 1986г. весь коллектив кафедры Специального машиностроения был брошен на выполнение задания небывалой важности. За несколько дней требовалось представить робота, способного действовать в условиях чудовищного радиационного фона. При ликвидации аварии в Чернобыле, только так можно было спасти жизнь тысячам людей.
Импортные роботы вышли из строя практически сразу, советский же аппарат под забавным названием «Мобот-Ч-ХВ», выполнил все поставленные ему задачи.
Конец 80-х годов ознаменовался крупными переменами во внешней и внутренней политике СССР.
В декабре 1987г., в Вашингтоне главы США и Советского Союза пришли к соглашению об уничтожении всех ядерных ракет средней дальности.
А через два месяца Михаил Горбачев сделал сенсационное заявление о выводе советских войск из Афганистана.
В Советском Союзе началась эпоха перемен.
Финансирование даже приоритетных космических программ катастрофически сокращалось. А одним из последних крупных проектов стал запуск многоразового орбитального корабля «Буран».
К сожалению, в конце 80-х многие гениальные разработки в сфере робототехники остались невостребованными.
О роботах забыли на долгое время…
И только спустя 10 лет, в России наконец-таки были использованы принципы создания автономных роботизированных комплексов.
В 1996г. на закрытом полигоне в Кубинке прошли испытания новой машины. Она так поразила представителей Минобороны, что эксперты назвали её «танцующий танк».
Сложнейшую траекторию движения машины, можно было действительно сравнить с танцем. Робот имел уникальную информационно-управляющую систему, которая позволяла ему самостоятельно оценивать обстановку и выбирать маршрут.
В конце 20 века небывалый скачок в области высоких технологий, позволил говорить о создании искусственного интеллекта.
Роботы постепенно превращаются в полноценных участников боевых операций. С помощью видеокамер они начинают видеть, с помощью сложной системы сенсоров – чувствовать, с помощью компьютерного мозга – анализировать.
Японские выставки робототехники поражали посетителей сложнейшими моделями, а всеобщий интерес к небывалым техническим новинкам подхватили и в Голливуде, начав снимать фильмы с участием «умных» роботов.
Кадр из фильма «Звездные войны»
Универсальные солдаты будущего
В 21 веке роботы становятся все более многофункциональными. Технологии позволяют создать модульные конструкции, которые превращают машины в универсальных солдат.
На данный момент в России работают над созданием аналога американского робота PackBot.
Наш робот будет способен решить две задачи:
• во-первых, он сможет добраться до того места, где лежит военнослужащий, получивший пулевое ранение, и проанализировав состояние организма этого солдата, и если будет необходимо, то произведет ему необходимую инъекцию;
• во-вторых, робот сможет вывести раненого военнослужащего в безопасное место, где ему может быть оказана квалифицированная медицинская помощь.
Сегодня роботы лишь обеспечивают успешные действия солдат на поле боя, но по прогнозам военных, через 10-20 лет группы «умных» машин будут решать исход сражений.
И в США уже заявляют о том, что в ближайшее время они буду готовы представить уникальное боевое подразделение многофункциональных роботов. Их коллективный разум будет действовать по тем же законам, которые существуют в общинах насекомых, например, муравьев. Главной проблемой для разработчиков является обеспечение адекватных действий машины в случае потери её контакта с боевой группой.
Российские ученые успешно решают подобные задачи. Ведь алгоритмы поведения искусственного интеллекта в критических ситуациях, начали разрабатываться в нашей стране более 10 лет назад.
У России есть что противопоставить Западу в плане научных разработок, но на этом нельзя останавливаться.
Ибо темпы развития робототехники не оставляют времени на раздумья. Поэтому опытные образцы новейших боевых машин созданных в нашей стране, должны как можно скорее стать в строй.
Первые образцы военной робототехники были задействованы еще во времена Второй мировой. С тех пор эти машины стали все чаще заменять человека на передовой и в разведке. Кто же производит роботов для военных? Что умеют эти роботы, помимо того, чтобы уничтожать цели?
QinetiQ, Великобритания
Компания образовалась в 2001 году, когда Министерство обороны Великобритании разделило Агентство по оценке и исследованиям в области обороны (DERA) на два ведомства. Первое получило название DSTL (Defence Science & Technology Laboratory). А вторая часть DERA, отвечающая за большинство неядерных исследований, была переименована в QinetiQ и приготовилась к приватизации. Сейчас это публичная акционерная компания (PLC), штаб которой находится в городе Фарнборо на северо-востоке графства Гэмпшир. Она стала одной из крупнейших оборонных компаний в Великобритании.
В 2003 году QinetiQ подписала долгосрочное соглашение (на 25 лет) с Министерством обороны Великобритании. И теперь компания снабжает британскую (и не только) армию инновационным оружием, включая роботов.
TALON — это название роботизированной платформы, которая служит базой для создания роботов различного назначения. Их называют роботами семейства TALON. На самом деле авторы платформы — компания Foster-Miller, которую приобрела QinetiQ. Производитель заявляет, что это одна из самых быстрых в производстве платформ. Она может двигаться по пересеченной местности, преодолевая воду, снег, песок, естественные препятствия. Вес ее может варьироваться в зависимости от выполняемой задачи: от 45 кг для боевых заданий до 27 кг для разведывательных миссий. Модульный дизайн позволяет оснащать TALON различными наборами датчиков, манипуляторов, инструментов и вооружений. Сейчас компания производит уже пятое поколение роботов на платформе TALON.
SWORDS (Special Weapons Observation Reconnaissance Detection System) — первый робот из семейства TALON, получивший летальное вооружение. Мог оснащаться винтовкой M16, либо ручным пулеметом M249 SAW калибра 5,56 мм, либо средним пулеметом M240 калибра 7,62мм, либо полуавтоматической винтовкой Barrett M82 с крупнокалиберным патроном 12,7x99 мм, либо шестиствольным гранатометом калибра 40 мм, либо легким четырехствольным реактивным огнеметом M202A1 FLASH калибра 66 мм. В 2007 году три экземпляра с пулеметами M249 отправились в Ирак, но так и не были использованы. После этого армия США прекратила финансирование роботов и компания Foster-Miller создала иную, более успешную конфигурацию — MAARS.
MAARS (Modular Advanced Armed Robotic System) — робот, оснащенный летальным вооружением, который создан для «разведки, наблюдения и захвата цели». Первый MAARS был отправлен армии США в июне 2008 года. Минобороны США сразу сообщило, что любое решение о применении летального оружия должно исходить от человека, который управляет роботом. В укомплектованном варианте робот оснащался рядом камер и сенсоров, пулеметом M240B с 450 патронами калибра 7,62 мм и четырьмя гранатометами M203 (могли заряжаться различными гранатами, в т.ч. дымовыми). Весила конструкция около 167 кг. В ряде случаев робот мог оснащаться громкоговорителем, сиреной, лазерным ослепляющим оружием и системой обнаружения стрельбы. Батареи MAARS хватало (в зависимости от интенсивности эксплуатации) на 3-12 часов.
Boston Dynamics, США
Компания основана группой инженеров Массачусетсткого технологического института в 1992 году и специализируется на инженерии и робототехнике. Средства на развитие проектов получает преимущественно из военных источников. В декабре 2013 года компанию купила Google, но уже в марте 2016 решила продать из-за разногласий во взглядах. Теперь владелец Boston Dynamics — японская корпорация SoftBank Group.
BigDog — робот, который привлек больше всего внимания к Boston Dynamics. Деньги на разработку этого робота дало Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA). По задумке это должен был быть четырехногий робот, помогающий американским военным в переноске тяжестей на местности, где гусеничная платформа окажется неэффективной. Робот таким и получился — он смог переносить вес до 150 кг, карабкался на возвышенности под уклоном в 35 градусов и шагал вместе со всеми со скоростью 6,4 км/ч. Вес самого устройства составлял 110 кг. Он оснащался гироскопом, датчиками давления и температуры, лидаром и видеокамерами. Но работал он от двигателя внутреннего сгорания, который издавал очень громкий шум. Позже робота модифицировали — он стал называться AlphaDog и стал способен переносить груз до 181 кг, проходя при этом 32 км. Но шум ДВС сделал свое дело — именно из-за него армия США не приняла BigDog на вооружение.
Spot — по сути модификация BigDog, которая отличается от предшественника облегченной конструкцией и электродвигателем с аккумулятором. Уровень шума значительно снизился, но вместе с ним уменьшилась автономность и грузоподъемность робота. Его вес составляет 75 кг, и он может нести груз до 45 кг. Есть еще более «урезанная» версия — Spot Mini, которая весит всего 25 кг, переносит груз до 14 кг и может работать примерно полтора часа без подзарядки. Обладает системой 3D-зрения и может оснащаться рукой-манипулятором для взаимодействия с объектами. Это самый бесшумный робот в линейке Boston Dynamics.
SandFlea — миниатюрный робот, чье название можно перевести как «песчаная блоха». Разработку финансировали DARPA и JIDO (Joint Improvised-Threat Defeat Organization). Робот весит 5 кг и способен прыгать на высоту до 9,1 метра. Использует гиростабилизатор для того, чтобы на время полета оставаться в горизонтальном положении и правильно приземлиться. Оснащается камерами, что делает его пригодным для выполнения разведывательных задач.
Atlas — робот-гуманоид, передвигающийся на двух ногах и оснащенный манипуляторами. Он создан для выполнения широкого круга задач (в том числе поисковых и спасательных) в среде, которая слишком опасна для человека: в условиях повышенной радиации, химического заражения, чересчур высокой или низкой температуры. Atlas способен действовать даже в условиях сложного рельефа с множеством препятствий, взаимодействуя с окружающей средой. Ранние версии робота отличались высоким ростом — 183 см, но современные «укоротились» до 150 см. Вес конструкции — 75 кг. Оснащается лидаром (система получения информации об окружающей среде при помощи света) и системой стереоскопического зрения.
RiSE — робот-скалолаз. Этот небольшой шестиногий робот длиной 25 см и весом 2 кг способен подниматься по вертикальным поверхностям. По гладким стенам он взобраться не сможет — ему нужна шероховатая текстурированная поверхность, чтобы было за что зацепиться. На каждой из шести ног расположены небольшие металлические крючки, чтобы цепляться за поверхность. Особенность робота — возможность двигаться не строго вертикально и менять направление. Для поддержания равновесия RiSE использует хвост. Конечности приводятся в движение электродвигателями и управляются бортовым компьютером. В них встроены датчики контакта и положения. В дифференциале тазобедренного сустава используется механизм ременного привода, что упрощает изменение передаточного отношения. Разработка робота проспонсирована в рамках программы биодинамики DARPA.
RHex — еще один шестиногий робот от Boston Dynamics, но на этот раз предназначенный для преодоления наземных препятствий. При высоте в 14 см и весе в 12 кг он может использоваться в поисково-спасательных операциях. Оснащен камерами (в том числе ИК) и подсветкой. Работает в грязи, песке, траве, заболоченной местности и преодолевает камни, поваленные деревья, провода и лестницы. Симметричная конструкция позволяет использовать робота, даже если тот перевернется. Управляется дистанционно на расстоянии до 700 метров. Средства на разработку выделены DARPA и US Army Rapid Equipping Force.
WildCat — самый быстрый автономный четырехногий робот на планете. Развивает скорость до 32 км/ч (предыдущий рекорд 1989 года составлял 21 км/ч). Оснащен двигателем, который работает на метаноле и довольно сильно шумит. Есть также IMU-сенсор, датчики контакта, проприоцепции и визуальной одометрии, чтобы контролировать стабилизацию положения во время бега. Использует лазерные искатели для определения высоты. Вес робота — 154 кг. Спонсирование проекта проходит в рамках программы DARPA «максимальная мобильность и манипулирование».
ОАО «Ижевский радиозавод», Россия
Радиозавод в Ижевске был создан в 1958 году и среди первой продукции выпускал радиоприемники. Сейчас это высокотехнологическое предприятие, разрабатывающее и изготавливающее системы спутникового мониторинга, системы видеонаблюдения и автоматики, радионавигационное и телекоммуникационное оборудование, аппаратуру для спутниковой связи и многое другое.
Мобильный робототехнический комплекс (МРК) — роботизированная платформа, предназначенная для разведки, обнаружения целей и огневой поддержки. Впервые МРК был представлен на выставке Russia ArmExpo в 2013 году. По сути это то же самое, что и TALON от компании QinetiQ, но российский вариант явно крупнее. Масса роботизированного комплекса в снаряженном состоянии составляет 1100 кг. Он может работать автономно до 10 часов и пройти при этом 250 км. Оснащается ижевский МРК станковым пулеметом калибра 12,7 мм. Также на платформу могут быть установлены танковый пулемет Калашникова (ПКТ) калибра 7,62 мм или станковые гранатометы АГ-17А и АГС-30 калибра 30 мм. Кроме того, он оснащен лазерным дальномером, гиростабилизаторами оружейной платформы, тепловизором и баллистическим вычислителем для стрельбы в любое время суток в любых погодных условиях. Поворотная платформа, оснащенная видеокамерами (в том числе ИК), обеспечивает захват и ведение одновременно десяти целей. Комплекс может выполнять задачи на удалении до 5 км от оператора при температурах от -40°С до +40°С. Разрабатывался совместно с ОАО НПК «УралВагонЗавод».
REEM - гуманоидный робот ростом с человека, способный выполнять различную работу, связанную с обслуживанием и помощью людям. Он может работать как гид, ресепшионист, аниматор, произносить речи и проводить презентации на разных языках. Производитель, компания PAL-Robotics заявляет, что ее цель - обеспечить человечество дружелюбно настроенным интерактивным источником информации, который можно будет использовать в торговых центрах, аэропортах, госпиталях и других общественных местах.
Призрачный пловец
"Призрачный пловец" - автономный подводный аппарат, по своему дизайну напоминающий акулу или другую крупную рыбу. Маскировка помогает аппарату скрытно передвигаться по океану и мониторить подводные пространства. Разведка США планирует использовать его для подводной разведки, безопасной для человеческих жизней.
BionicANTS
Этот небольшой робот не зря называется "бионическим муравьем" - его создатели делали его дизайн по муравьиному образу и подобию. Как и муравей, робот ориентирован на коллективные, а не индивидуальные действия и способен решать в компании равных себе самые сложные задачи. При этом чем больше роботов, тем более сложные задачи они способны выполнять.
Этот робот, похожий на ребенка, был сконструирован исследователями Университета Осаки с целью тестирования способностей искусственного интеллекта. в него была встроена способность распознавать выражения лиц и жесты и делать выводы из получаемой информации. Руководитель проекта объявил о намерении научить робота человеческому языку, а в дальнейшем, возможно, создать на основе этой модели расу человекоподобных роботов, живущих рядом с людьми.
BigDog
BigDog - это робот размером с собаку, созданный принадлежащей Google компанией BostonDynamics по заказу американских военных. Главное в роботе - его способность передвигаться по сильно пересеченной местности, которую не преодолеют гусеничные роботы, и при этом нести на себе груз весом до 40 килограммов. Этот робот должен стать незаменимым помощником для солдат. делающих переходы на дальние расстояния.
Этот робот создан компанией Robugtix, специализирующейся на конструировании гигантских механических насекомых. Т8Х - модель, созданная по образу и подобию паука: она по-паучьи двигается и ведет себя соответственно. По словам представителей компании, у них находятся в работе обновленные версии робота-паука - более крупные и более автономные. Бойтесь, арахнофобы!
ASIMO
Этот японский гуманоидный обот создан для сферы обслуживания. Проект компании Honda Robotics начался еще в 2000 году. и на сегодня ASIMO считается самым продвинутым в мире контактным роботом. Он распознает лица и голоса людей, истолковывает их жесты и способен самостоятельно решить, как реагировать на человеческие действия, - например, пожать протянутую руку или помохать в ответ.
Этот шестиногий робот, созданный по заказу американского правительства, а водостойкость делает его и вовсе вездеходным. Робот способен пересекать пустыни и залезать на скалы, проникая при этом в щели, недоступные человеку. Предполагается, чио он найдет широкое применение как для разведывательных, так и для спасательных операций.
BionicFlyingFox
Летающий робот способен собирать данные по множеству параметров и сравнивать их с уже имеющимися в базе данных. соответственно, он найдет применение практически в любой исследовательской работе. Кроме того, самообучающаяся система сама выбирает наилучший способ совершать полет по заданному маршруту. Внешне робот напоминает летучую мышь гигантских размеров: ее тело имеет длину до метра, а крылья распахиваются на 2,5 метра.
Cheetah3
Робот, сделанный в форме гигантской кошки, способен легко передвигаться по пересеченной местности любой сложности, забираться на ступеньки и взлетать в воздух почти на метровую высоту. Причем, что самое примечательное, он делает это без зрительных или осязательных сенсоров. В дальнейшем они у него появятся, однако и сегодня его способность пройти там, где видимость ограничена или вовсе отсутствует. делает его отличным кандидатом на участие в самых разных спасательных операциях.
Actroid-F
Какая из этих женщин - робот? Это так сразу не распознаешь. На самом деле, робот стоит в середине. Это - создание Хироси Исигуро из университета Осаки. Японские ученые поставили перед собой задачу сделать максимально человекоподобного робота и блестяще справились с ней. Робот способен говорить, моргать, считывать выражение лица и реагировать на него соответственно. Однако придирчивые японцы утверждают, что впереди у них еще много работы над человекоподобием механической девушки. Нет сомнения, что после окончания проекта она сможет составить конкуренцию живым японкам по всем фронтам.
PETMAN
PETMAN - робот-манекен. предназначенный для тестирования новейших образцов спецодежды и оборудования для обеспечения личной безопасности. Он в точности повторяет движения и поведения солдата в боевой ситуации - умеет бегать, ходить, ползать и даже потеет, как человек. В будущем, когда он будет обновлен, предполагается использовать его в поисково-спасательных операциях в опасных и труднодоступных местностях.
Еще один робот, сделанный компанией Boston Dynamics по заказу армии США, предназначен для использования в качестве перевозчика военной поклажи. Этот робот, способный самостоятельно двигаться за "вожаком" - человеком и нести груз свыше 100 кг, уже был испробован американскими морскими пехотинцами и не снискал успеха из-за громкого шума при ходьбе и большого собственного веса - более полутонны. Как объявляет компания, скоро в свет выйдет обновленная версия машины.
Stripper Bots
BionicwheelBot
Самое интересное в этом роботе-пауке от компании Festo - не его таланты, а его способ передвижения. По пересеченной местности он двигается на своих прочных лапах, а по гладкой поверхности катится, свернувшись в шар. Примерно то же самое проделывают в кино роботы разнообразных армий вторжения - что ж, теперь эта способность роботов реализована и в реальной жизни.
Spot - улучшенная версия предыдущего собакообразного робота Boston Dynamics - Бигдога. Новый робопес не так мощен, но зато куда более ловок и быстр, при этом может действовать не только под открытым небом, но и в тесном помещении. В рекламном видеоролике компания показала, как инженеры толкают робота на землю - а он раз за разом стабилизируется и самостоятельно поднимается. Похоже, когда Spot окончательно будет готов, скрыться от такого охранника не сможет ни один жулик!
MAARS
Многофункциональная модульная роботизированная система MAARS предназначена исключительно для военных целей. Этот робот может быть оборудован системами спутникового слежения, дневными и ночными камерами, системой обнаружения вражеских огневых точек, а также системами смертельных и несмертельных вооружений, которые можно задействовать дистанционно. Вполне готовая машина для войны роботов!
Atlas
Один из самых ловких роботов сегодняшнего дня, Atlas может бегать, прыгать, подниматься, будучи сбитым с ног, передвигаться по пересеченной местности и по снегу, вставать, будучи сбитым с ног, и даже делать сальто назад. Он - живое воплощение идеи о приближении робота по ловкости к человеку.
Kuratas
Этот робот похож на персонажа аниме, и недаром: его создатель, дизайнер Когоро Курата, вдохновлялся при его создании любимыми мультфильмами жанра аниме. Робот ростом около 5 метров, весящий 5 тонн, снабжен ловкой человекообразной рукой, которой здорово управляется со встроенной ракетной установкой.
WildCat
Робот по имени "Дикий кот" - обладатель рекорда скорости для четвероногих роботов: он способен передвигаться по ровной местности со скоростью свыше 30 км/ч, при этом не падая, сохраняя траекторию движения и ловко поворачивая. Создатели надеются увеличить скорость передвижения робота до 80 км/ч, и тогда скрыться от него будет почти нереально.
София
София - социальный гуманоидный робот с продвинутым искусственным интеллектом, способный как поддерживать разговор, тк и понимать и имитировать выражения лиц людей и их поведение. Компания Hanson Robotics, создавшая Софию, считает ее первым шагом к созданию "по-настоящему продвинутого искусственного интеллекта". София настолько похожа на человека, что уже получила гражданство. По мнению создателей, ее задача - стереть границу между человеком и машиной, и с ней София справляется отлично.
Eelume
Детище одноименной норвежской компании, подводный робот Eelume, похожий на змею, создан для того, чтобы отслеживать состояние глубоководных кабелей, идущих по дну моря, ирригационных труб и другого подводного оборудования, недоступного ныряльщикам и подводным лодкам. Разумный робот, управляемый дистанционно, более всего пугает своим внешним видом: черная змея с красными глазами способна здорово напугать непосвященного.
Handle
Одно из новейших созданий Boston Dynamics, похожее на инопланетянина, способно катиться по ровной поверхности на роликах со скоростью до 15 км/ч, а столкнувшись с пересеченной местностью, встает на четвереньки и так продолжает свой путь. Выглядит он для человеческого глаза пугающе: даже создатели зовут его "производителем ночных кошмаров".
Method-2
Этот шестиметровый робот весом в полторы тонны словно сошел со страниц фантастических романов. Ростом около 6 метров и весом в 1,5 тонны, он - первый двуногий робот, управляемый изнутри оператором. Сейчас инженеры из Южной Кореи дорабатывают свое детище. Его планируется использовать для работы в опасных местах - таких, как место аварии на атомной электростанции Фукусима. Однако есть и еще один план по его использованию, который, возможно, реализуется в будущем, - использовать его для охраны границы между Северной и Южной Кореей.
Spot Mini
Еще более миниатюрный, чем его старший родственник Spot, Spot Mini создан для работы дома или в офисе. Его подвижная "рука" снабжена клешней, что придает роботу пугающий вид.
В большинстве случаев представления о возможностях военной робототехники редко соответствуют действительности. Боевым роботам то приписывают фантастические способности, рожденные популярной культурой, то воспринимают их как бесполезные игрушки, ни на что не способные на поле боя, чем-то вроде робота-пылесоса с пулеметом. А что на самом деле?
Ханс Моравек, один из ведущих специалистов в области робототехники, делит способности машин на четыре поколения:
- Первое поколение — это «уровень ящерицы». Такие машины могут выполнять одну запрограммированную заранее задачу. Эффективнее всего они действуют в организованной среде и зависимы от человека-оператора.
- Второе — «уровень мыши». Такие роботы способны демонстрировать адаптивное поведение на примитивном уровне, то есть обучаться в процессе выполнения задач и действовать в неизвестных заранее условиях. В определенных рамках они могут действовать самостоятельно, например, вернуться в заданную точку в случае утери связи с оператором.
- Третье поколение — «уровень обезьяны». Считается, что такие машины уже не нужно программировать, поскольку они будут ограниченно-разумными. Оператору достаточно будет показать или объяснить машине задачу.
- И, наконец, роботы четвертого поколения достигнут «уровня человека» и будут способны самостоятельно мыслить и принимать решения.
Для описания возможностей искусственного интеллекта существует еще одна классификация: наиболее наглядно разделение на узкий (ANI — Artificial Narrow Intelligence), общий (AGI) и супер-искусственный интеллект (ASI).
Узкий (также иногда называемый слабым) ИИ существует и действует в жестко заданных параметрах. Общий ИИ будет способен действовать на уровне человека, супер-ИИ — превзойдет его. Согласно оценкам ученых, разработка общего ИИ возможна не раньше 2040–2050 года, а до машинного супер-интеллекта еще как минимум 100 лет.
Что касается военной робототехники, то развитие микроэлектроники позволило человечеству серьезно продвинуться в создании роботизированных боевых и вспомогательных машин. Но принципиально мы недалеко ушли от экспериментов с телеуправляемыми танками и катерами в 1930-х годах.
Подавляющее большинство современных робототехнических комплексов (РТК) военного назначения находятся на уровне ящерицы или мыши, обладают узким ИИ и относятся к категории «человек в системе управления». Современный боевой робот без человека-оператора никуда не сдвинется. Поэтому робофобы и поклонники фильма «Терминатор» могут вздохнуть с облегчением. В ближайшие десятилетия и даже столетия, армий мыслящих и самостоятельно принимающих решения машин точно не будет.
Но это не значит, что роботы пока бесполезны на поле боя. Напротив, сейчас автоматизации и роботизации армий уделяется особенно пристальное внимание во всех технически развитых странах мира. Почему?
Общемировые тенденции
Существуют два главных направления развития военной робототехники.
Первое связано со стремлением заменить человека машиной в опасных местах или при выполнении рутинных, тяжелых и монотонных работ. Замечено, что ценность каждого военнослужащего растет на фоне общего сокращения численности современных армий. При этом доля военнослужащих, непосредственно принимающих участие в боевых действиях, еще меньше, что делает их еще ценнее. Согласно исследованию Pew Research Center, в американской армии всего 29% военнослужащих получили боевой опыт в какой-либо момент своей карьеры.
Бригадный генерал Росс Коффман, директор межфункциональной команды, отвечающий за программу создания бронетехники нового поколения для армии США, сформулировал это так: «Сегодня поле боя наполнено по-настоящему ужасными местами, где люди занимаются работой, которую они не должны делать. <. >Но сегодня, учитывая то, как развились технологии, наши роботизированные машины могут вести разведку, обнаруживать химические вещества, корректировать огонь по противнику, определять, имеются ли на пути препятствия, а затем объединяться с человеком, чтобы определить наилучший вариант действия».
Насколько серьезным может быть выигрыш при таком подходе? Простой пример: транспортировка двух раненых к точке эвакуации потребует усилий 4–8 солдат. Итого, из боя выйдет до десяти человек. Выполнение той же задачи с помощью роботизированных платформ потребует присутствия одного оператора, а то и вовсе не потребует людей.
Другое направление развития робототехники — это выполнение роботами тех функций, которые не может выполнить человек, либо машина уже выполняет их лучше.
Очевидный пример — разведывательные беспилотные летательные аппараты, способные находиться в воздухе дольше своих пилотируемых собратьев. К примеру, американский RQ-4 Global Hawk может патрулировать на высоте до 18 км в течение 30 часов. И это относительно старая технология: первый «Глобал Хоук» был передан ВМС США в 2004 году.
Еще одна перспективная область применения искусственного интеллекта — это работа с данными. Например, искусственный интеллект и алгоритмы машинного обучения могут распознать и идентифицировать цель со скоростью, недоступной человеку. Зачем это нужно? Повышение скорости идентификации позволит радикально сократить время между обнаружением цели, выбором оптимального средства огневого воздействия и поражением. А это уже фактор качественного превосходства на поле боя.
Правда, ИИ еще учится. Американские военные ведут эксперименты в рамках проекта «Конвергенция», и для того, чтобы натренировать искусственный интеллект, вынуждены были вручную загрузить в базу данных более 3,5 млн изображений вооружений и военной техники.
А как обстоят дела с роботами в отечественных вооруженных силах?
Роботы в России
Текущие успехи России в этой области можно оценить со сдержанным оптимизмом.
На концептуальном уровне работа над боевыми робототехническими комплексами (РТК) началась в 2009 году. Основной пакет документов, регламентирующих разработку и применение РТК военного назначения до 2025–2030 годов был сформирован к 2014–2015 годам. По данным «Ростеха», в 2017 году в интересах Минобороны велось 138 научно-исследовательских работ в области их разработки.
Сегодня российская армия, хоть и не быстро, но получает РТК. Как правило, это дистанционно управляемые аппараты малого и среднего класса, предназначенные для выполнения тактических задач — различных видов разведки, разминирования и осмотра. С тяжелыми комплексами похуже, хотя работа над ними ведется.
Принятых на снабжение роботов немного. Основная масса находится в стадии прототипов или на разных этапах испытаний.
Вооруженные силы РФ уже применяют легкие разведывательные БПЛА «Ласточка» и «Орлан-10». С 2014 года ВВС РФ используют БПЛА «Форпост», локализацию израильского беспилотника Searcher II. К концу 2017 года Уральский завод гражданской авиации поставил 30 комплексов БЛА «Форпост».
В апреле 2020 года Министерство обороны подписало акт приемки беспилотного комплекса «Орион». Это знаковое событие. «Иноходец» — так называется вариант БПЛА «Орион» для российских вооруженных сил — это первый БПЛА среднего класса с большой продолжительностью полета.
Идет работа по принятию на вооружение наземных робототехнических комплексов «Нерехта» и «Уран-9»: с 2022 года планируется начать их опытную эксплуатацию. В апреле 2021 года Министерство обороны РФ сообщило о создании первого подразделения, оснащенного роботами «Уран-9».
На первый взгляд все действительно идет неплохо. На любой пример зарубежной программы, связанной с разработкой военной робототехники, искусственного интеллекта или другого «хайтека» можно найти отечественный контрпример. Однако не все так просто.
Что мешает развитию
Существует ряд проблем, тормозящих развитие военной робототехники. Эти негативные факторы отмечались специалистами еще 7–9 лет назад. Среди них и западные санкции, и технологическое отставание, накопившееся еще с советских времен, и «врожденный» консерватизм военных. Часть факторов удалось устранить, но большинство, в той или иной степени, актуальны и сейчас. На данный момент Россия находится в числе стран, догоняющих, а не определяющих рынок или тенденции развития военной робототехники.
В 2017 году специалисты отмечали, что Россия отстает от мировых лидеров в области разработки военных роботов на 5–7 лет. В области наземных РТК мы отстаем еще сильнее — на 10–12 лет. Учитывая, что на Западе начали заниматься вопросами роботизации армии раньше, разрыв будет увеличиваться.
Запад не ограничен в возможностях обмениваться данными, «мозгами» и технологиями, что удешевляет и ускоряет исследования и разработку. В нашем случае возможности заимствования технологий сильно ограничены, напротив — приходится прикладывать значительные усилия для достижения технологической независимости. Поэтому финансовые и технические возможности западных стран позволят добиваться успеха в более короткие сроки, а в будущем — реализовывать более сложные программы в рамках единой концепции боевых действий. В случае со странами НАТО и союзниками Альянса это доктрина многосредных боевых действий (Multidomain Warfare). Подобный целостный подход обеспечивает более рациональное расходование ресурсов и возможность «на выходе» получить синергический эффект.
Готово ли российское руководство инвестировать в развитие робототехники и изменить армию «от доктрины до сапог» или оно сосредоточится на более привычных стратегических вооружениях — вопрос открытый. От ответа на него зависит, получит российская армия новые возможности и качественное превосходство или же только усилит те возможности, что уже существуют.
VR и AR технологии используют для подготовки и ведения боя, из насекомых делают киборгов, а робота-шпиона не отличить от настоящей рыбы. Рассказываем, какие футуристические технологии сегодня изобретают военные
AR-очки для людей и животных
В 2018 году в Техасе начался эксперимент по подготовке американских военных пилотов с использованием технологии дополненной реальности (AR). В симуляторе моделируется реальная ситуация полета и возможные трудности, с которыми может столкнуться пилот, а также проводятся виртуальные бои.
Занятия с помощью AR-симуляции сокращают время курса подготовки студентов вдвое и делают ее максимально приближенной к реальности.
Очки дополненной реальности используют не только студенты, но и профессиональные военные. В марте 2021 года армия США заключила с Microsoft десятилетний контракт на $21,88 млрд на поставку AR-гарнитуры IVAS на основе дополненной реальности. Это интегрированная система визуального дополнения (Integrated Visual Augmentation System, IVAS) на базе технологии смешанной реальности Microsoft HoloLens 2.
AR-очки планируют использовать как для тренировок, так и рамках выполнения боевых задач.
В IVAS будут карта, компас, функции ночного видения, теплового зондирования, обеспечения защиты слуха, определения наличия сотрясения мозга и измерения жизненно важных показателей. В них также будет встроена возможность использования сетки оптического прицела.
AR-очки используют не только для солдат, но и для животных. Чтобы давать команды собаке так, чтобы она их слышала и видела, дрессировщику нужно находиться непосредственно рядом с ней. Но во время боевых действий это может быть физически невозможно. Поэтому армия США разрабатывает очки дополненной реальности для служебных псов, чтобы командовать ими дистанционно.
На линзы очков будет проецироваться визуальный индикатор, который должен показывать собакам, куда им нужно двигаться. У кинолога будет возможность видеть все, что находится на пути животного благодаря встроенной камере. Дополненная реальность позволяет военному выделять в программе важные объекты, чтобы собака сразу обратила на них внимание.
Пуленепробиваемый дрон
Войска британской армии в Мали используют крошечные беспилотные летательные аппараты — миниатюрные пуленепробиваемые дроны. Их можно оснастить различными дополнительными устройствами: от видеокамер до небольших фугасных или бронебойных боеголовок. Они также могут вести разведку местности, определять расположение вражеских сил, создавать дымовые завесы, глушить системы связи противника, лазером указывать на стратегические цели. Аппаратами можно пользоваться повторно. Дронами управляют дистанционно через планшет.
Рыба-шпион
Военно-морской флот США разрабатывает беспилотного робота в виде рыбы. Он сможет развивать скорость до 74 км/ч. Робот имитирует естественные плавательные движения тунца, двигая «хвостом». Рыба-шпион передвигается тихо: в отличие от аналогов, у нее нет пропеллера. «Умный» тунец может заплывать во вражеские воды, проводить разведку, собирать информацию, доставлять полезные грузы, осматривать корпус корабля и находить мины.
Оболочка «рыбы-шпиона» изготовлена из мягкого полимерного материала, который надежно защищает электронику от воздействия воды и не дает отражающего эхо-сигнала при сканировании гидроакустическими приборами.
«Умный» пистолет
В 2014 году немецкие разработчики представили «умный» пистолет Animatrix iP1, который стреляет только тогда, когда им управляет его владелец.
Система состоит самого пистолета и радиоуправляемых часов, которые отвечают за доступ к оружию и его использование. Пистолет будет стрелять только в том случае, если он находится в пределах досягаемости этих часов. Активировать его можно, если ввести PIN-код. Как только пистолет теряет связь с часами, он автоматически отключается. Часы отображают важную информацию — например, сколько пуль было выпущено.
Жуки-киборги
В 2006-м DARPA (Агентство перспективных оборонных исследований США) разработало проект по вживлению чипов в насекомых, чтобы удаленно отправлять их на «задание» с помощью GPS. Предполагалось, что жуков-киборгов будут «выращивать» для разведки.
В рамках проекта исследователи вживляли микрозонды внутрь жуков на стадии куколки. Когда насекомые вырастали до взрослых особей, микрозонды переплетались с их телами. Предполагалось, что затем ученые будут активировать чипы, чтобы контролировать крылья насекомых и задавать траекторию полета, подавая электрические импульсы в 5В. Военные также хотели имплантировать в животных микрофон, взрывчатые вещества и токсины. Однако взрослые насекомые не выживали. На данный момент нет информации, на каком этапе находится проект DAPRA.
Гиперзвуковые ракеты
Гиперзвуковые ракеты — это ракеты, которые развивают скорость как минимум в пять раз больше скорости звука (не менее 6 120 км/ч). Разработкой такого оружия занимаются разные страны. Например, в Китае есть ракета малой и средней дальности DF-17, которая была официально представлена в 2019 году. Она развивает скорость до 12 тыс. км/ч и поражает цели на расстоянии до 7 тыс. км. Ракета может нести как обычный, так и ядерный боезаряд. Из-за высокой скорости перехват ракеты современной системой противоракетной обороны практически невозможен.
26 декабря 2018 года Минобороны России провело успешное испытание гиперзвуковой ракеты «Авангард». Она развивает скорость до 37 тыс. км/ч. Боевой блок может совершать маневры во время полета до момента поражения цели, меняя траекторию и скорость, что делает ракету практически неуязвимой для систем противоракетной обороны (ПРО). Для поражения «Авангарда» нужны около 50 американских ракет системы ПРО SM-3. Ракета способна летать на высоте нескольких десятков километров в плотных слоях атмосферы. Это затрудняет обнаружение аппарата наземными установками. Мощность одного блока комплекса — от 800 килотонн до 2 мегатонн. Корпус состоит из композиционных материалов, которые защищают ракету от лазерного облучения и нагрева поверхности. Композиционные материалы состоят из двух и более компонентов, обладающих разными физическими и химическими свойствами, сочетание которых создает новый улучшенный материал.
Российская гиперзвуковая противокорабельная ракета «Циркон» была успешно протестирована в октябре 2020 года. Она уничтожает как морские, так и наземные цели. При этом дальность превышает 500 км. Ракета развивает скорость до 8,5 Махов, или 10 200 км/ч. При такой высокой скорости образуется плазменное облако, которое поглощает радиоволны и делает ракету практически невидимой для активных радиолокационных систем. От «Циркона» практически невозможно спрятаться и вовремя узнать о ее пуске.
Боевые роботы
Робот Centaur изначально был разработан компанией Endeavor Robotics, специализирующейся на поставках роботов военного назначения. Позже робот был приобретен компанией по производству тепловизионных камер, их компонентов и датчиков FLIR.
FLIR Centaur — это военный робот, который может обнаруживать и устранять наземные мины, неразорвавшиеся боеприпасы и самодельные взрывные устройства. Робот управляется дистанционно и умеет подниматься по лестнице. Centaur весит примерно 72 кг. Он оснащен усовершенствованным набором камер и манипулятором длиной более 1,8 м.
Многофункциональный тактический робот MUTT был разработан американской компанией General Dynamics Land System по производству военной и аэрокосмической техники. Его планируют поставить на вооружение в 2021 году. Робот может перевозить грузы до 454 кг, работать в течение 72 часов, преодолевать расстояние в 100 км. Он также умеет вырабатывать электроэнергию для подзарядки устройств. MUTT работает как полностью автоматически, так и дистанционно под управлением оператора. Кроме транспортировки грузов робот сможет вывозить раненых с поля боя, а также на него можно устанавливать боевой модуль или платформу для запуска беспилотников.
Устройство для согрева рук без перчаток
USARIEM, институт изучения влияния окружающей среды на человека Армии США, в 2018 году начал разрабатывать устройство, согревающее кисти рук без применения перчаток. Внешний вид устройства еще не известен, его разработка находится на стадии прототипа, но известен механизм, по которому он будет работать. Он будет греть предплечье, в результате чего будет согрета и кисть.
Известно, что физические упражнения повышают температуру тела даже на холоде. Например, атлеты во время бега при низких температурах согреваются так, что снимают перчатки, потому что рукам становится жарко. Поэтому в рамках исследования решили нагреть определенные части тела грелками и проверить, можно ли согреть руки без физической активности. В итоге температура пальцев повысилась на 3 °C, что подтвердило гипотезу ученых. В ходе исследования также выяснили, что греть достаточно только предплечья, так что устройство будет крепиться именно на эту часть тела.
«Незаметный» бомбардировщик
В 2022 году запланирован первый полет новой модели американского бомбардировщика B-21 Raider, разработанного американской военно-промышленной компанией Northrop Grumman совместно с ВВС США. Он будет летать не только на низких высотах, но и на средних и больших. Бомбардировщик сможет работать как в пилотируемом режиме, так и в беспилотном с помощью дистанционного управления.
Главная особенность самолета заключается в его строении, выполненном по схеме «летающее крыло». Передняя часть имеет стреловидную форму, а задняя — форму перевернутой W. Благодаря такому строению можно увеличить количество экипажа, топлива, датчиков и вооружения. Его можно оснащать морскими минами, беспилотниками, гиперзвуковым и ядерным оружием. За счет своего строения бомбардировщик сможет отражать радиолокационные волны под разными углами. Это сделает его незаметным для вражеских радаров, поэтому B-21 Raider сможет проникать вглубь территории противника. Предполагается, что самолет сможет противостоять современным средствам противовоздушной обороны врага.
Читайте также: