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“费多尔”机器人是俄罗斯近年来研制的较为先进的人形机器人之一,能执行复杂救援任务,还能开枪射击,有着巨大的军事潜力。那么,“费多尔”机器人有哪些用途,未来前景如何?
室内展示的“费多尔”机器人
横空出世
“费多尔”机器人的前身是一款救援机器人。2014年,俄版DARPA——先期研究基金会董事会主席德米特里·罗戈津宣布,该基金会将资助安卓技术公司研制一种可以通过操作服控制的人形救援机器人。该机器人可以承担危险的救援任务,在起火的工厂倒塌的房屋中展开救援。
救援机器人的研制历时两年零四个月。在初始设计阶段,安卓技术公司设计了5种方案,并分别建造出了相应的原型机器人。安卓技术公司对这5个原型机器人进行了大量的测试,发现液压驱动方案成本高昂且可靠性差,最终决定采用电驱动方案。
2015年1月,“费多尔”机器人方案被提交给俄罗斯总统普京。“费多尔”机器人对俄罗斯在机器人领域的发展起到了促进作用。2015年12月,俄罗斯总统普京签署法令,责成先期研究基金会成立机器人技术发展中心,负责军事、特殊用途领域的机器人研制。
2016年8月,首个“费多尔”机器人原型被建造了出来。“费多尔”机器人的研制耗资约3亿卢布(约合449.2万美元)。根据安卓技术公司技术总监德多罗夫的说法,“费多尔”机器人单价约为2500万卢布(约合37.4万美元)。德多罗夫指出:“费多尔”机器人研制费用较低,在美国研制同样的机器人可能需要4000万美元(约合23亿卢布)。现在每个“费多尔”机器人都是单独生产的,因此成本高昂。当它大批量生产时,每个“费多尔”机器人成本将不到100万卢布(约合1.5万美元),跟小轿车价格一样。
“费多尔”机器人持枪射击
“费多尔”机器人的供电功率为13.5千瓦,高度为180厘米,重量取决于所执行的任务,最大可达160千克。机器人的手臂和腿还可以自由更换,便于维修。“费多尔”机器人还装有语音系统,可以模仿人类的声音说话。在地面试验中,“费多尔”机器人已经可以完成开门,爬楼梯,打钻,使用手枪射击,驾驶汽车等动作。
“费多尔”机器人有两种工作模式,一种是遥控模式,另一种是自主模式。无论哪种工作模式,受电池容量所限,机器人在不接电源的情况下只能持续工作1小时。在遥控模式下,操作员只需身穿装有传感器的操作服做动作,机器人就会完全重复操作员的动作。“费多尔”机器人可以在很远距离外控制。在一次测试中,身穿操作服的工程师在4000千米外的德国城市成功遥控了位于马格尼托哥尔斯克的“费多尔”机器人。这种远距离控制能力令“费多尔”机器人特别适合执行太空任务。只不过随着距离的增加,信号传输的延迟时间变长,机器人的动作会有延迟。
2017年,罗戈津在自己的推特上公布了一段视频,“费多尔”机器人两手各握着一把手枪射击,子弹精准地命中了目标。罗戈津在推特上写道:“射击训练可以用于训练机器人的快速反应能力和自主决策能力。我们创造的不是“终结者’,而是具有人工智能的机器人,它在各个领域都具有巨大的应用价值。”“费多尔”机器人手握手枪精准射击的视频展现了其在军事上的潜力。
工程师身穿操作服控制“费多尔”机器人
目前全世界约有120种人形机器人,其中包括真人大小和缩比的人形机器人,“费多尔”在外形上并没有什么出众之处。但“费多尔”的特色在于其功能强大,它可以独立打开汽车门,进入并驾驶汽车。“费多尔”可以站立,四处走动,爬行,做俯卧撑,跌倒后站起来,使用工具和通过头部的摄像头“查看”四周情况。
“费多尔”拥有强大的机动性,可以作出各种灵活的动作,这对于太空飞行和极端环境下的救援十分重要。
近年来,面对西方制裁,俄罗斯十分重视国产化问题,力争实现各种关键产品的国产化,“费多尔”机器人也不例外。“费多尔”机器人中90%的电子元器件是俄罗斯国产的,其中绝大多数是由圣彼得堡阿布里斯技术公司和斯里科姆公司提供的。“费多尔”机器人全部零件的50%是俄罗斯国产的,其中一些零部件的生产还采用了3D打印技术。
奔向太空
2016年10月8日,罗戈津在Twitter上宣布,俄罗斯将建造一个能征服太空的机器人,并展示了一段有关“费多尔”机器人的视频,在视频中“费多尔”表演了俯卧撑、举哑铃、驾驶汽车等动作。这也是俄罗斯人首次表现出让“费多尔”机器人奔向太空的雄心。
“费多尔”机器人骑摩托车
航天型的“费多尔”机器人由安卓技术公司和俄罗斯能源火箭航天集团联合研制。为了执行太空任务,航天型“费多尔”进行了相应的改进,加装了专门为太空任务设计的电池和黑匣子。因为终极目标是驾驶宇宙飞船,“费多尔”还换装了更强大的通信设备,以便与地面的任务控制中心联络。为了增强独立执行任务的能力,“费多尔”更换了新的计算机和传感器系统。此外,地面救援型的“费多尔”机器人太重了。运载这么重的机器人上天成本高昂。为了降低发射成本,安卓技术公司还给“费多尔”机器人来了个“瘦身”。
2019年7月,航天型“费多尔”机器人被赋予Skybot F-850的识别编号。2019年8月22日,SkybotF-850号“费多尔”机器人坐在“联盟MS-14”号飞船的宇航员座位上被送往国际空间站。不过,“联盟MS-14”号飞船和国际空间站的首次自动对接以失败告终。8月27日,第二次对接成功后,“费多尔”机器人才得以进入国际空间站。
8月28日-8月30日,“费多尔”机器人在国际空间站进行了6次试验,完成了拧螺丝、连电线等简单任务。在执行这些任务时,机器人处于遥控状态。由宇航员亚历山大.索科沃索夫穿上装有多种姿态传感器的操作服和VR眼镜操纵机器人。
国际空间站的经历验证了“费多尔”机器人在太空执行任务的能力。根据俄罗斯联邦航天局的说法,“费多尔”机器人还可以执行深空探测任务,它可以在月球上的极端温度下工作,而不需要太空服。
“费多尔”机器人双手各握一把手枪,进行射击测试
军事潜力
虽然“费多尔”机器人具备使用手枪射击的能力,但俄罗斯人并不打算直接将其用于作战,而是更多地用于救援、驾驶车辆等辅助性任务。尽管将像“费多尔”这样的人形机器人直接用于作战面临诸多挑战,但这并不意味着人形机器人在军事领域就将毫无作为。
事实上,人形机器人也有着自己的优势。人形机器人动作的灵巧性是其他机器人没法比的,可以使用人形机器人驾驶现有的坦克装甲车辆,从而实现现有装备的无人化,极大地降低了改装成本。人形机器人驾驶坦克装甲车辆还可以在高辐射、毒气覆盖等对人类而言危险的地域作战,拓宽了活动范围。此外,人形机器人还可以用于执行战场伤员救护这些复杂度比较高的任务。在这些领域,人形机器人仍然大有可为。而且,研制复杂的人形机器人将推动本国机器人产业的发展,为研制其他军用机器人奠定技术基础,未来前景值得期待。
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