Robots de terra. De sistemes de caiguda a combois no tripulats (part 4)

Taula de continguts:

Robots de terra. De sistemes de caiguda a combois no tripulats (part 4)
Robots de terra. De sistemes de caiguda a combois no tripulats (part 4)

Vídeo: Robots de terra. De sistemes de caiguda a combois no tripulats (part 4)

Vídeo: Robots de terra. De sistemes de caiguda a combois no tripulats (part 4)
Vídeo: Toca el timbre 2024, Abril
Anonim

Pesos pesants: soldats de peu sherpa …

Ha aparegut una categoria de robots terrestres que finalment llançarà la càrrega de les espatlles d'una unitat d'infanteria. Aquests sistemes són capaços de transportar càrregues pesades, poden seguir l'esquadró, deixant al soldat només amb la seva petita motxilla amb els elements essencials mentre porten bosses pesades. Una altra tasca típica d’aquests robots és substituir els vehicles per equips en tasques perilloses, per exemple, lliurant municions a la primera línia o evacuant els ferits de la zona de combat a una zona més segura

Robots de terra. Des de sistemes de caiguda fins a combois no tripulats (Part 4)
Robots de terra. Des de sistemes de caiguda fins a combois no tripulats (Part 4)

Tot i que els robots caminants podrien ser la millor solució per garantir una mobilitat propera a la mobilitat humana, ara per ara els robots pesats destinats a la logística continuen rodats o rastrejats.

A més de l’anterior, els kits de reconeixement (fins i tot muntats en pals telescòpics), així com els kits d’eliminació d’articles explosius amb braços robòtics i dispositius de neutralització de municions poden transformar aquestes plataformes en vehicles especialitzats. L’avantatge d’aquestes plataformes és que són lleugeres i fàcilment reconfigurables per a altres tasques en molt poc temps. El seu nivell d’autonomia, així com la mobilitat, poden variar considerablement: la majoria de les solucions disponibles actualment es basen en rodes, que proporcionen un nivell mitjà de mobilitat en terrenys difícils, on s’han demostrat les vies, que al seu torn són més sorolloses i estructurals. complex. En aquest moment, les solucions per caminar s’han provat a nivell experimental; un exemple és el sistema de suport per caminar Legged Squad Support System (LS3) de Darpa.

El LS3 és un robot caminador semi-autònom molt mòbil capaç d’interactuar amb unitats militars. La plataforma de sis potes tindrà un nivell de mobilitat comparable al d’un ésser humà, cosa que permetrà que les unitats desmuntades es puguin moure sense mirar els seus robots. El robot LS3 és accionat elèctricament, pot transportar 180 kg durant 32 km i no necessita cap intervenció durant 24 hores. La plataforma ha estat sotmesa a judicis des del juliol de 2012 a l'exèrcit i el cos de marina dels EUA. Els tres principals modes autònoms del robot són els següents:

- a prop del líder, quan la plataforma intenta seguir el rastre del seu líder el més a prop possible;

- al passadís darrere del líder, quan LS3 segueix el líder mantenint més llibertat per prendre decisions pel camí i

- moviment al llarg dels waypoints, quan la percepció local del sistema li permet evitar obstacles en el seu camí cap al lloc indicat a la xarxa GPS.

La fase de proves havia de durar aproximadament dos anys, de manera que és probable que ja estigui acabada.

Lockheed Martin: el Sistema de Suport a la Missió de l’Esquadra (SMSS) de la companyia és un robot terrestre tipus mula que s’ha provat en condicions reals de combat. El sistema va ser seleccionat el 2011 per l'exèrcit nord-americà per a les proves de cavall de batalla i quatre unitats SMSS es van desplegar a l'exèrcit el 2012. Van gaudir d’un gran èxit amb els militars, que van demanar ser deixats a la zona d’hostilitats. La seva capacitat per transportar gairebé 700 kg pel seu compte quan seguia els soldats va resultar ser extremadament útil i, en almenys un cas, el sistema estava carregat amb més d’una tona de diverses existències i, al mateix temps, funcionava perfectament.

Desenvolupat al voltant del 2005 i actualitzat constantment, el robot SMSS es basa en el Land Tamer 6x6 XHD de PFM Manufacturing Inc, fabricat en alumini per a vaixells marins amb un motor turbodièsel de 80 CV. Algunes de les característiques de l’opció Block 1 proporcionades: pes total de 1955 kg, càrrega útil de 682 kg, el dispositiu es pot transportar a l’interior d’helicòpters CH-53 i CH-47 o en suspensió UH-60. Lockheed Martin es va centrar a afegir funcions autònomes, SMSS és capaç d’operar en diversos modes, com ara control manual, control remot, ordres de veu, retorn a l’operador, desplaçament a una ubicació mitjançant punts de coordenades seleccionats, retorn al llarg d’una trajectòria formada, navegació al GPS punts de posició, seguiu seguint una persona i seguint un vehicle.

Tot i que el personal de l'exèrcit nord-americà estava desitjós de mantenir l'aparell SMSS al seu teatre d'operacions pel seu valor pràctic, l'exèrcit i Lockheed Martin van desenvolupar altres kits funcionals i els van provar al camp. Aquests inclouen un sistema avançat de reconeixement de desplegament amb un canal de comunicació per satèl·lit i un sistema d’autorització de rutes amb un arrossegament rodó. En ambdós casos, es va instal·lar una estació optoelectrònica Gyrocam de 9 Lockheed Martin per proporcionar reconeixement a llarg abast o identificar zones sospitoses on es podrien enterrar les bombes. La prova d’autorització de la ruta es va dur a terme amb un arrossegament muntat a l’SMSS. També als Estats Units, es van dur a terme proves per controlar el dispositiu mitjançant comunicacions per satèl·lit, inclosos els rangs de transmissió de comandes a una distància de més de 300 km. En total, Lockheed Martin ha fabricat vuit SMSS, els dos últims són els estàndards Block 2, tot i que no s’han proporcionat detalls sobre l’actualització.

Imatge
Imatge

El sistema de suport a la missió (SMSS) de Lockheed Martin es va utilitzar com a plataforma de càrrega a l’Afganistan, però actualment s’ofereix com a vehicle de reconeixement.

Imatge
Imatge

El Northrop Grumman Camel 6x6, que pot transportar més de 350 kg, es pot equipar ràpidament amb rodes de goma

L’agost de 2014, Lockheed Martin, conjuntament amb el Centre de Recerca Blindada de l’exèrcit dels Estats Units, va realitzar una demostració amb dos sistemes d’helicòpters deshabitats: el K-MAX, desenvolupat per Kaman, i el robot terrestre SMSS equipat amb la unitat òptica Gyrocam. Es va establir una missió de combat, amb l'ajuda de vehicles no tripulats, per garantir el subministrament d'un grup de soldats que defensaven el poble. K-MAX va sobrevolar els SMSS a les rodalies del poble, observant fins que el sistema robòtic va arribar als soldats, proporcionant-los els subministraments necessaris. El vehicle semiautònom de 8x8 va conduir fins al mirador, on, mitjançant un kit de sensor Gyrocam de 9”sobre un pal telescòpic, va escanejar tota la zona a la recerca de forces enemigues. Tant els vehicles aeris no tripulats SMSS com els K-MAX estaven equipats amb sistemes de comunicació mòbil per satèl·lit, així com sistemes de comunicació local dins de la línia de visió. Com a resultat d'un desenvolupament posterior, pot aparèixer una nova plataforma totalment autònoma, així com funcions no letals i / o letals amb una torreta.

Northrop Grumman: Aquesta empresa va desenvolupar el vehicle robòtic Camel (Carry-all Modular Equipment Landrover) per proporcionar suport logístic a les patrulles a peu. El sistema presenta un error en una plataforma de 6x6, a la part superior de les rodes de la qual es poden col·locar fàcilment pistes de goma si cal. Cada roda funciona amb un motor elèctric alimentat per un generador dièsel-elèctric. El motor funciona amb gasoil o JP8 i el seu dipòsit de 13 litres permet més de 20 hores de funcionament; aquesta solució, quan s’acosta a un perill potencial, us permet moure’s en mode silenciós. La velocitat màxima del vehicle és de vuit km / h, pot superar pendents del 40%, pendents laterals del 20%, obstacles i ford 0,3 metres. La seva càrrega, guardada dins d’una estructura tubular muntada al xassís, pot superar els 350 kg.

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

Variant armat Camel - Sistema de suport de desmuntatge armat mòbil durant les proves de trets

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

Versió armada del Camel amb una estació d'armes controlada a distància

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

Protector de sistemes robotitzats multitasca, desenvolupat per HDT Global; a la foto funciona com a transportista de càrrega

Imatge
Imatge

La massa i la capacitat de càrrega del Protector us permeten transformar-lo en una plataforma armada, a la foto hi ha un robot amb un mòdul de combat instal·lat Crows

Camel està equipat amb un kit de sensor d’evitació d’obstacles i detecció. Es pot controlar en mode follow me o per cable. Al comboi de transport, els vehicles poden seguir-se entre si com els vagons d’un tren. Nombrosos kits opcionals estan disponibles amb el kit ja esmentat, com ara una bateria externa per ampliar la gamma, canals de comunicació intercanviables, fibra òptica, cable rígid o sistemes de RF. Segons la companyia, l'exèrcit nord-americà i el comandament d'operacions especials han mostrat un gran interès per la plataforma en la configuració bàsica, així com en les configuracions armades descrites més endavant en aquest article.

HDT Global: El robot de seguiment Protector va ser desenvolupat per HDT Global com un sistema de tasques múltiples per donar suport als soldats al camp. El dispositiu està equipat amb un motor dièsel de 32 CV, pot suportar una càrrega de 340 kg i treure 225 kg més en un remolc. El Protector es pot desmuntar ràpidament en mòduls portàtils per superar obstacles inesperats. El dipòsit de combustible de 57 litres (dièsel o JP8) permet un abast de 100 km. La velocitat màxima del robot és de 8 km / h. La unitat base es controla remotament i el mode de control de velocitat de creixement redueix la càrrega de treball de l’operador.

HDT també ha demostrat que el seu robot pot obtenir un cert nivell d’autonomia amb la navegació semi-autònoma basada en una gran varietat de sensors, inclosos optoelectrònics, etiquetes RFID actives, lidar, GPS diferencial, sistema de capçalera i comptaquilòmetres a la roda dentada de cada pista. Per millorar la seguretat de l'operació de seguiment, cal que coincideixi almenys amb dos sensors a la ubicació del líder abans que el protector el segueixi. Per a equips auxiliars, el sistema té una potència hidràulica i una presa de corrent amb una potència elèctrica de 2 kW. A més de realitzar tasques pràctiques per netejar rutes i neutralitzar objectes explosius (que no és el propòsit d’aquest article), el robot de terra Protector també es pot equipar amb un cub d’excavadora i una pala frontal per ajudar a la construcció d’estructures de protecció. per a pals i bases (omplir gabions de terra, etc.). Després d'aquests treballs, el dispositiu es pot tornar ràpidament a l'exercici de les tasques de patrulla. També es va demostrar una versió amb dues lliteres per evacuar els ferits, una versió amb un UAV lligat per a la vigilància i una versió armada amb un mòdul de combat controlat a distància M-153 Crows. El control sense fils es realitza mitjançant un joystick per al polze i dos botons.

A Israel, dues empreses Israel Aerospace Industries i Robo-team han desenvolupat una plataforma de càrrega amb rodes.

IAI: La Divisió Lahav d’Industrial Aerospace Industries ha desenvolupat una plataforma de rodes robòtiques 4x4 amb motor dièsel i li ha donat la designació Rex. La velocitat màxima del robot és de 12 km / h, la capacitat de càrrega és de fins a 250 kg, el pes en càrrega és de 160 a 200 kg. La seva primera tasca és donar suport a les patrulles a peu transportant alguns dels equips dels soldats. El robot pot funcionar en tres modes diferents. El més senzill és el comandament a distància. En el segon, s'utilitza una "corretja" mecànica, que és subjecta per l'operari, i el robot Rex el segueix pel seu camí com un gos. El més intel·ligent és el mode "segueix-me". Les coordenades de l'operador es transmeten a través d'una estació de ràdio al sistema GPS integrat, que genera punts intermedis de la ruta de l'aparell Rex. En aquest mode, es poden utilitzar múltiples robots Rex per transportar més equip. Tot i que això no es va implementar al prototip, el dispositiu Rex pot registrar la ruta recorreguda per tornar al punt de partida, el mode pot ser útil per al proper subministrament al llarg de les rutes ja recorregudes i, potser el que és més important, per al retorn de les víctimes.

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

IAI Lahav Division ha desenvolupat la plataforma Rex 4x4 capaç de transportar fins a 250 kg. La nova versió augmentarà la capacitat de càrrega fins a 300 kg com a mínim

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

Construït per Robo-team, el Probot, amb una càrrega útil de gairebé 250 kg, es pot utilitzar per reabastir o evacuar els ferits. També hi ha disponibles kits per a sensors i kits d’eliminació d’articles explosius

El Rex s’ofereix no només per a tasques de logística, sinó també per a altres tasques, per exemple, reconeixement amb un kit que inclou una estació d’enquestes optoelectrònica. El prototip Rex va ser avaluat pels exèrcits israelians i altres, els comentaris i comentaris dels quals van conduir a la creació de la segona generació Rex. Els principals canvis es refereixen a les dimensions i el pes: el nou robot tindrà una capacitat de càrrega mínima de 300 kg, amb un augment del seu propi pes a 230 o 250 kg. Els modes de funcionament seran els mateixos que a la versió anterior; IAI creu que augmentar el nivell d’autonomia augmentarà significativament el cost, que està en desacord amb l’estratègia de màrqueting de la companyia. El que realment ha canviat molt és el motor; la segona generació Rex està equipada amb una unitat de potència dièsel-elèctrica, que permet un rastreig silenciós en mode de baixa visibilitat. Segons IAI, un prototip de la nova variant Rex estarà llest per a les proves a finals del 2014.

Equip de robo: A la primera part d’aquest llarg article, ja vam conèixer l’empresa Robo-Team. En la mateixa categoria, ofereix un sistema sota la designació Probot (Professional Robot). Es tracta d’un xassís 4x4 d’energia elèctrica amb una càrrega útil superior al doble del seu propi pes de 120 kg. El sistema de propulsió elèctrica va ser escollit per proporcionar el màxim nivell de sonoritat en comparació amb els robots molt més sorollosos d’aquesta categoria, alimentats per motors de gasolina i dièsel. La seva velocitat màxima de 7,5 km / h facilita el seguiment dels soldats, mentre que la seva capacitat per negociar obstacles i els ressalts de 23 cm d’alçada garanteixen una àmplia capacitat de camp a través. El Probot té una vista de 360 °, proporcionada per quatre càmeres diürnes / nocturnes (una per costat) i un mòdul d’il·luminació circular a la regió de l’infraroig proper de l’espectre. La càmera frontal es pot inclinar 45 ° / + 90 ° i té un augment de x10 i la il·luminació la proporciona una llum LED blanca. Hi ha voltatges disponibles de 12 volts o 28 volts, hi ha ports Ethernet RJ45 i RS232 per fer coincidir l’equip instal·lat amb l’ordinador de bord.

Robo-team ofereix kits com, per exemple, un kit d’eliminació de bombes, que inclou un braç manipulador de treball pesat, un kit de reconeixement, kits de detecció de substàncies perilloses i ADM, etc. El Probot està equipat amb un canal de comunicació amb un abast de línia de visió de 1000 metres. A més, la plataforma està equipada amb sensors de seguiment i d’imatge tèrmica per a la navegació automàtica a la ciutat, a l’interior i a l’exterior, i el sistema follow me permet al Probot seguir automàticament l’esquadró d’infanteria al qual està connectat. Robo-team no és molt detallat pel que fa a la seva màquina Probot. El seu desenvolupament encara està en curs, hi ha diversos prototips amb clients potencials per tal de rebre comentaris d’aquests abans de començar la producció. L’empresa, per descomptat, treballa en kits d’autonomia que podrien trobar fàcilment el seu lloc a Probot per la seva mida i autonomia.

Quinetiq: En els darrers anys, Qinetiq North America ha desenvolupat molts sistemes robòtics de la categoria pesada per a diversos propòsits: desmuntatge de rutes, reconeixement, combat, etc.

Per a tasques de suport, l’empresa ha desenvolupat solucions destinades a robotitzar màquines existents. El seu kit d'aplicacions robòtiques (RAK) opcional es pot instal·lar en uns 15 minuts en 17 carregadores Bobcat controlables mitjançant joystick seleccionables (SJC) que s'utilitzen per a diferents tipus de tasques, principalment relacionades amb la separació de rutes, com ara el Minotaure i el Raider I o l'enginyeria no tripulada. Espartac. Per a la logística de la infanteria, QinetiQ North America es va associar amb Polaris Defense per desenvolupar el Raider II, ja que aquest vehicle es basa en l'anterior caixa llarga de la tripulació dièsel militar. Queda la possibilitat de conduir pel conductor i en aquest cas la velocitat màxima arriba als 55 km / h. Sense un controlador, Raider II pot funcionar en modes remots o autònoms. En el primer cas, es controla mitjançant un controlador tàctic Tactical Robotic Controller amb un abast d’un quilòmetre; en el segon mode, el dispositiu pot detectar obstacles, evitar obstacles, seguir l'operador, moure's pels punts de ruta i tornar a casa. Una càmera d’imatges de dia i tèrmica amb un sensor de 640x480 amb zoom panoràmic / inclinat està muntada a la caixa del rotlle, mentre que les altres quatre càmeres ofereixen una cobertura integral de 360 °. Els soldats poden penjar fins a 10 bosses a bord; també es poden connectar dues lliteres a la zona de càrrega per evacuar els ferits.

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

Raider I a dalt, Raider II a sota

La transformació dels cotxes buggy en sistemes de conducció automàtica no és nova: Boeing UK i John Deere van desenvolupar un sistema similar fa uns anys, batejant-lo com el R-Gator A3 amb una càrrega útil de 635 kg.

Sterela: Atesa la tasca de desenvolupar el tren d’aterratge per als aeroports d’Air Cobot (Cobot, l’acrònim florit Aircraft enhanced Inspection by SmaRt & Collaborative robot), l’empresa francesa Sterela va presentar la nova plataforma a Eurosatory 2014 en el paper de mula. El xassís 4WD està equipat amb sistemes d’aturada d’emergència integrats i remots necessaris en un entorn industrial, inclosos els para-xocs de detecció d’obstacles. La seva capacitat de càrrega és de 100 kg, un canal de comunicació amb un abast de 200 metres, el dispositiu funciona amb motors elèctrics, les bateries de ions de liti de 48 volts permeten que el dispositiu funcioni fins a 8 hores.

La plataforma Sterela té direcció de rodes separada, pot funcionar en mode "segueix-me" o seguir una ruta preprogramada, aquesta última s'ofereix com a opció. La velocitat estàndard és de 7 km / h; no obstant això, un motor opcional pot augmentar-lo a 18 km / h.

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

L’empresa francesa Sterela ha desenvolupat una plataforma robòtica 4x4 per utilitzar en aeroports, però actualment l’ofereix com a eina logística per a missions militars.

Sera Ingenierie: L'empresa francesa Sera Ingenierie, que forma part del grup Sogeclaire, ha rebut un contracte de l'Oficina de Contractació de Defensa per desenvolupar un vehicle robòtic en el marc del programa Rapid (Regime d'Appui Pour l'Innovation Duale - provisió per a la doble innovació). L'arquitectura es basa en els requisits de transport, el robot resultant anomenat Robbox consisteix en un feix superior que connecta dos mòduls autopropulsats, cadascun amb un motor dièsel o un motor elèctric. El mòdul dièsel està equipat amb un motor de 16,75 CV. i el mòdul elèctric conté un motor elèctric de 15 kW i una bateria de ions de liti de 6 kWh. Segons l’elecció del disseny, la direcció té un o dos eixos. En el segon cas, el radi de gir disminueix de 5,4 a 3,4 metres, que és igual a un gir al voltant del seu eix, ja que aquesta és la longitud de la màquina Robbox. La potència màxima a bord és de 2 kW i el pes màxim és de 500 kg. Es divideix en dos mòduls, el primer amb les dimensions màximes de 2400x1200x400 mm i el segon més petit amb les dimensions 1200x1500x550 mm. La distància al terra de 250 mm permet una bona transabilitat sobre obstacles.

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

L’empresa francesa Sera ha desenvolupat una plataforma robòtica de rodes anomenada Robbox, formada per dos mòduls autopropulsats i una biga central; a la foto hi ha una variant amb sensors instal·lats de MBDA

Imatge
Imatge
Imatge
Imatge
Imatge
Imatge

Nexter va adoptar el Robbox de Seras com a base per al seu concepte Mule; pel que sembla, també es planteja la creació d’una versió armada

El Robbox pot superar pendents del 40% i obstacles verticals amb una alçada de 250 mm. La seva velocitat màxima en mode de control remot és de 40 km / h, fins a 8 km / h en mode elèctric. En funcionament amb un motor dièsel, la seva reserva de potència arriba als 300 km. Sera Ingnerie subministra a Robbox tres nivells diferents de comandament i control, que van des de la versió més bàsica amb només actuadors, la versió mitjana amb un enllaç de comunicació, sis càmeres i un control remot, fins a configuracions especials desenvolupades per tercers. Dos d’ells, Nexter i MBDA, van presentar el Robbox en dues configuracions diferents a Eurosatory.

El model Nexter s’anomena Mule i presenta una zona de càrrega superior i una zona de càrrega inferior. És capaç de transportar 300 kg, però la capacitat màxima total de càrrega es limita a 400 kg, ja que amb tots els elements estructurals i sistemes instal·lats, la massa buida del robot augmenta fins a 800 kg, cosa que empitjora algunes de les seves característiques. Un sistema clau que Nexter ha afegit és un kit de control opcional que inclou GPS diferencial, comptaquilòmetres, brúixola magnètica, giròmetres, acceleròmetre, sensors làser per a la navegació i un làser d’escaneig per a la detecció d’obstacles. El programari desenvolupat permet, a més del mode remot estàndard, utilitzar modes automàtics, per exemple, seguir punts intermedis, enregistrar un camí i repetir, seguir-me, etc. L’aparell robotitzat presentat a l’exposició Eurosatory encara no s’ha provat prou i, en aquest sentit, les proves marítimes de Robbox van començar el setembre del 2014. Nexter planeja començar assajos operatius avaluatius a principis del 2015, principalment per provar diversos modes autònoms, com ara seguir-me, ja que l'Autoritat francesa de contractació de la defensa té intenció d'utilitzar Mule per desenvolupar una doctrina operativa per a unitats robotitzades. En aquest sentit, s'estan estudiant modes avançats, que permetran al soldat "demanar" al robot que s'aturi, esperi, s'uneixi a l'equip d'infanteria, etc. per tal de proporcionar un suport real i efectiu a grups de batalla de 10 persones. Nexter busca desenvolupar un robot terrestre polivalent, que suggereix que, aparentment, ja hi ha un pla armat basat en aquesta plataforma.

Per la seva banda, MBDA va oferir Robbox en la configuració M2R, una plataforma de defensa antiaèria amb múltiples sensors. En aquesta configuració, el Robbox es converteix en un sistema de defensa aèria que es pot desplegar en posicions de comandament sense arriscar la vida dels soldats. El M2R està equipat amb un sensor de cerca i seguiment d’infrarojos Spynel-X desenvolupat per l’empresa francesa HGH Infrared Systems, capaç de capturar imatges panoràmiques amb una resolució de 120 megapíxels amb un abast de detecció de 16 km. Una vegada que el sensor Spynel-X detecta i fa un seguiment d’una amenaça, el sistema electroòptic, format per una càmera de dia i una imatge tèrmica d’alt augment, proporciona una identificació positiva de l’objectiu. A París, el robot va rebre un sensor de pal Ranger MS de Flir Systems. Aquests sensors també es poden desplegar per a la vigilància terrestre.

Recomanat: