據(jù)外媒報道,法國政府積極推進機器人部署計劃,提出“最早在2028年將機器人戰(zhàn)士部署到前線”。目前,法國陸軍正在進行包括人形機器人在內的軍用機器人試驗,執(zhí)行監(jiān)視、偵察、遠程維修和掃雷等任務。另有報道稱,印度國防研究與發(fā)展組織正在打造具有雙足運動能力、關節(jié)式肢體,并具備自主任務能力的人形機器人,計劃未來裝備部隊。以上消息凸顯出人形機器人在軍隊中的發(fā)展?jié)摿?,以及向?zhàn)場邁進的趨勢。
目前為止,人形機器人的發(fā)展大致經(jīng)歷4個階段。
20世紀60年代末至90年代的初步探索階段。這一階段的研究重點是機械結構與步態(tài)控制,人形機器人實現(xiàn)“站得住、能邁步”,其中以日本早稻田大學推出的多個人形機器人為代表。1969年該校推出的WAP-1雙足機器人,依靠兩條機械腿能夠完成原地踏步,為人形機器人進行機械運動奠定基礎;1971年推出WL-5雙足機器人,裝有30千克配重,用以在雙腿交替邁出過程中平衡重心,可實現(xiàn)小步幅低速行走;1973年推出WABOT-1人形機器人,在WL-5雙足機器人基礎上加裝機械臂,使上肢能抓握,下肢能緩慢行走,被認為是世界上首臺全尺寸人形機器人;1996年推出WABIAN人形機器人,采用與人類相似的關節(jié)分布和運動方式,行走步態(tài)接近人類。
21世紀初,人形機器人技術邁入集成化發(fā)展階段。得益于感知與智能控制技術的發(fā)展,人形機器人不再是重復簡單動作,而是具備初步感知能力,可依托感知數(shù)據(jù)調整步態(tài)和行走路徑。日本本田技術研究所推出的ASIMO人形機器人可以根據(jù)感知數(shù)據(jù)預測下一步動作并調整重心,在轉彎、上下臺階時動作流暢,其發(fā)展代表了人形機器人具備現(xiàn)實環(huán)境中的行走能力。
2010年至2022年為高動態(tài)發(fā)展階段。在先進控制技術與新型驅動技術的支持下,人形機器人能夠跑跳、涉險越障,并開始嘗試高難度動作,擁有更強的運動表現(xiàn)。美國波士頓動力公司的“阿特拉斯”人形機器人,擁有28 組高功率密度液壓致動器,結合預測控制算法,可實現(xiàn) 360度后空翻、接力障礙跑等。其關節(jié)處的致動器峰值功率達3千瓦,落地沖擊吸收時間可低至十幾毫秒。
2022年以來的智能發(fā)展階段。在人工智能深度賦能下,人形機器人擁有更強的感知、交互能力,“類人思維”與“精細化肢體”特征明顯。美國特斯拉公司的“擎天柱”人形機器人借助“端到端”神經(jīng)網(wǎng)絡與全自動駕駛芯片,可在復雜場景下識別物體、手勢與人臉,并依托全身壓力傳感完成更自然的四肢動作,顯示出“會思考、會交互”的技術雛形。
通過以上發(fā)展可以看出,人形機器人已經(jīng)從早期的“走路實驗”進化成“具備實用價值的多功能移動平臺”。
將人形機器人引入戰(zhàn)場,與人類士兵協(xié)同作戰(zhàn),目的是提升作戰(zhàn)效能,降低人類士兵的傷亡風險。其優(yōu)勢有三。
類人外形可以讓人形機器人與人類士兵共享武器裝備與基礎設施,不必對武器裝備等進行特殊改造。俄羅斯一款人形機器人在靶場上持槍射擊時,從開保險、射擊,到換彈、關保險,整套動作一氣呵成,驗證了人形機器人對人類士兵的武器裝備能夠“即拿即用”。
同時,人形機器人在戰(zhàn)場噪聲環(huán)境中能準確識別語音指令,在低光照條件下借助攝像頭可迅速捕捉人類手勢,快速做出配合人類士兵的轉向、壓制或撤退等行動。這意味著人類士兵可以像帶領一名“戰(zhàn)友”一樣,在戰(zhàn)場上與人形機器人實現(xiàn)快速協(xié)作。
戰(zhàn)場地形多變,人形機器人不僅可以靈活完成攀爬、越障等動作,還能從事污染區(qū)取樣等危險工作。排爆時,它能雙手同步拆除爆炸物;發(fā)生傷員倒地、炮火覆蓋時,它能迅速完成“抱起—轉身—后撤”等救援動作。在這些任務中,人類士兵遠程掌握態(tài)勢,人形機器人充當一線“消耗品”,從而降低人員傷亡概率。
相比人類士兵,人形機器人可以通過“代碼植入”方式迅速獲得新技能。美國一家機器人設計公司研發(fā)的一款人形機器人通過更新運動指令代碼,在短短數(shù)小時后便能完成后空翻、側空翻與高臺跳躍等動作,這些動作對于人類士兵來說,可能需要大量訓練才能做到。
韓國科學技術高級研究所研發(fā)的一款人形機器人,經(jīng)過大模型反復訓練后可以像人類飛行員一樣熟練操作飛行模擬器。此外,人形機器人借助夜視儀、熱成像儀、毫米波雷達等,可以完成“人眼+人耳”無法獲取的信息收集,為實施精準打擊奠定基礎。
雖然人形機器人展現(xiàn)出良好的軍事應用前景,但在真正與人類士兵并肩作戰(zhàn)之前,還需要克服一系列技術難題。
人形機器人高度依賴電能,在戰(zhàn)場環(huán)境下的充電問題尤為重要。人形機器人的關節(jié)執(zhí)行器、GPU運算單元等大功率電子元器件在同時工作時,需要耗費大量電能,目前的電池組只能提供2至4小時電能,極限供電時長也不超過10小時。在傳統(tǒng)后勤補給體系難以為人形機器人提供電能補給時,一旦電能耗盡,人形機器人將無法正常使用。因此,需要研制專用微型高能電池或無線感應充能技術為人形機器人供電。否則,“斷電即癱瘓”將成為人形機器人走向戰(zhàn)場的主要挑戰(zhàn)。
隨著人工智能技術的發(fā)展,人形機器人能否擁有自主決策權成為爭議焦點。當前大多數(shù)人形機器人采用“人在回路”指揮模式,指揮鏈過長會拖慢響應速度。未來戰(zhàn)場態(tài)勢瞬息萬變,人形機器人必須在毫秒內做出決策。然而,一旦放寬人類監(jiān)督控制,賦予人形機器人自主決策權,將面臨決策風險和倫理爭議。
此外,人形機器人還面臨網(wǎng)絡入侵、感知欺騙和信號干擾等威脅。一旦被黑客植入惡意指令,人形機器人可能自毀或轉而攻擊己方。因此,構建安全可靠、可快速修復的AI體系,是人形機器人上陣前必須解決的核心難題。
來源:解放軍報、中國軍網(wǎng)、中國國防報等綜合