XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Военная робототехника
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение:
Робот — автоматическое устройство, предназначенное для осуществления различного рода механических операций, которое действует по заранее заложенной программе.
Р обот обычно получает информацию о состоянии окружающего пространства посредством датчиков (технических аналогов органов чувств живых организмов). Робот может самостоятельно осуществлять производственные и иные операции, частично или полностью заменяя труд человека. При этом робот может как иметь связь с оператором, получая от него команды (ручное управление), так и действовать автономно, в соответствии с заложенной программой (автоматическое управление).
Назначения роботов могут быть самыми разнообразными, от увеселительных и прикладных и до сугубо производственных. Внешний вид роботов разнообразен по форме и содержанию, может быть каким угодно, хотя нередко в конструкциях узлов заимствуют элементы анатомии различных живых существ, подходящие для выполняемой задачи.
В информационных технологиях «роботами» также называют некоторые автономно действующие программы, например, боты или поисковые роботы.
«Современные роботы, созданные на базе самых последних достижений науки и техники, применяются во всех сферах человеческой деятельности. Люди получили верного помощника, способного не только выполнять опасные для жизни человека работы, но и освободить человечество от однообразных рутинных операций».
— И. М. Макаров, Ю. И. Топчеев. «Робототехника: История и перспективы»
В зависимости от функционального назначения, выделяют следующие типы роботов:
Промышленный робот
Транспортный робот
Подводный робот
Бытовой робот
Боевой робот
Зооробот
Звероробот
Летающий робот
Медицинский робот
Аптечный робот
Микроробот
Наноробот
Персональный робот
Робот-артист
Робот-игрушка
Робот-официант
Робот-программа
Робот-хирург
Робот-экскурсовод
Социальный робот
Мы же будем рассматривать только военных роботов или же боевых роботов, которые очень скоро должны будут заменить солдат на поле битв.
Основная часть
Военным роботом называют автоматическое устройство, заменяющее человека в боевых ситуациях или при работе в условиях, несовместимых с возможностями человека, в военных целях: разведка, боевые действия, разминирование и т. п. Боевыми роботами являются не только автоматические устройства с антропоморфным действием, которые частично или полностью заменяют человека, но и действующие в воздушной и водной среде, не являющейся средой обитания человека (авиационные беспилотные с дистанционным управлением, подводные аппараты и надводные корабли). Большинство боевых роботов являются устройствами телеприсутствия, и лишь очень немногие модели имеют возможность выполнять некоторые задачи автономно, без вмешательства оператора.
Правовые аспекты. Аргументы за и против
Как у десятков и сотен других новшеств, у роботизированных воинов есть защитники и противники. Первым нравится идея максимально сократить потери в людях, вторые, например, против нарушения трех основных законов робототехники Айзека Азимова из его рассказа “Хоровод”:
Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред.
Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.
Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому или Второму Законам.
Причины “За использование роботов”
Защитники идеи использования роботов приводят несколько доводов:
Легче и дешевле изготовить нового робота, чем заново обучить высококвалифицированного специалиста;
Механические устройства способны работать в сверхагрессивных средах (в космосе, в условиях высокой радиации, на больших глубинах под водой);
Роботы выносливее, способны работать на максимальных нагрузках продолжительное время;
Аргументы “Против”
Робот на современном этапе развития не способен принимать решения на уровне человеческого интеллекта.
Современные машины испытывают сложности в разделении “комбатант/некомбатант”, “свой/чужой” в условиях реального боя, что может привести к неоправданным потерям, в том числе - гражданского населения.
Дрон можно перехватить, используя специальную аппаратуру, и сделать из него дополнительную боевую единицу.
Виды боевых роботов
Но все же несмотря на отрицательные факторы, военная робототехника продолжает активно развиваться. Рассмотрим виды военных роботов:
Разведывательные роботы
Инженерные роботы
Боевые роботы
Тыловые роботы
Рассмотрим каждый вид поподробнее.
Разведывательные роботы
Автоматизированные системы давно используются для сбора разведданных, поиска целей и целеуказания, наблюдения за обстановкой. Для таких целей используют и беспилотные летательные аппараты, и наземных роботов. Одним из самых миниатюрных роботов-разведчиков, используемых сегодня армией США в Афганистане, является Recon Scout. Он имеет вес 1,3 кг и длину 200 мм, оборудован обычной и инфракрасной камерой. Этого робота можно забрасывать за препятствия, но передвигаться он может только по сравнительно ровной поверхности.
Еще одним представителем группы роботов-разведчиков является First Look 110. Он весит 2,5 кг, имеет гусеницы и управляется с пульта, размещенного у оператора на запястье. Робот оснащен четырьмя камерами и может преодолевать небольшие препятствия. На него можно устанавливать другие датчики: тепловизоры, индикаторы биологического,
химического и радиационного заражения.
Инженерные роботы
Это еще одна обширная группа механизмов, которыми обычно управляют дистанционно. Инженерные роботы используются для обезвреживания мин и фугасов, создания проходов в минных полях, подъема тяжестей и расчистки завалов.
Важной тенденцией в развитии подобных машин стало увеличение их массы, что позволило привлекать дистанционно управляемые машины для более серьезных работ. В США сейчас все инженерные машины управляются дистанционно.
Типичным примером подобной техники является инженерная машина MV-4 (или М160). Ее масса составляет 5,32 т, она имеет гусеничное шасси и используется для обезвреживания
боеприпасов и мин на глубине до 320 мм. Управлять MV-4 можно с дистанции в два километра, что делает работу саперов полностью безопасной.
Боевые роботы
Самый интересный, на мой взгляд, вид роботов. Однако эта группа наземных автоматизированных машин пока еще не слишком развита. Современный бой очень сложен, скоротечен, и решения нужно принимать моментально, быстро менять свою позицию. Все это у современных автоматизированных систем пока получается не очень хорошо. Антропоморфные боевые роботы – это скорее техническая экзотика, над которой работают в лабораториях. Большинство боевых роботов сегодня имеют колесное или гусеничное шасси, они управляются через кабель или радиосигнал.
Одним из наиболее известных боевых автономных систем является израильский беспилотный автомобиль Guardium, которые используется для несения патрульной службы, охраны и сопровождения колон, а также для ведения разведки. Автомобиль создан на шасси багги, имеет хорошую скорость и проходимость, на него можно устанавливать оружие. Guardium был принят на вооружение Армии обороны Израиля в 2009 году.
Тыловые роботы
Данный тип роботов используется для перевозки грузов, снаряжения солдат, тяжелого вооружения. Почти все данные роботы могут выполнять и роль разведчиков.
Примерами подобных машин являются SMSS, R-Gator и TRAKKAR. Отдельно стоит упомянуть американский робот-носильщик BigDog, который передвигается на четырех конечностях и теоретически может пройти там, где не способна передвигаться колесная техника. Но эта разработка пока является экспериментальной.
Военные роботы в России
Россия имеет неплохой задел в этом направлении, хотя и есть некоторое отставание в системах связи и управления. Центрами отечественной роботехники являются ОАО «Ижевский радиозавод», МГТУ им. Баумана, НИТИ «Прогресс» (г. Ижевск).
На ижевском радиозаводе была создана универсальная роботизированная платформа МРК, которая в зависимости от комплектации может выполнять различные функции. Этот робот невелик, но он располагает весьма внушительным арсеналом: двумя гранатометами, двумя реактивными огнеметами «Шмель», пулеметом «Печенег» или «Корд». МРК можно дистанционно управлять на расстоянии в 500 метров. Робот оснащен видеокамерой, микрофоном, системой освещения.
Как и большинство других современных боевых роботов, МРК является универсальной платформой, на которую можно устанавливать дополнительное оборудование и вооружение.
Вывод
Робототехнике уделяют особое внимание во всем мире. Только за последние несколько лет Пентагон выделил на разработку военных роботов 4 млрд долларов. Однако приоритеты в этом направлении все-таки задает гражданский сектор. В настоящее время еще нельзя сказать, что робототехника сильно влияет на сферу обороны и национальной безопасности. Однако все может измениться очень быстро.
Разработка автоматизированных систем находится на переднем крае науки и развития технологий. Чтобы создать по-настоящему эффективного боевого робота, нужно решить множество сложнейших технических задач. Это и разработка принципиально новых источников энергии, мощных и компактных, и создание совершенных датчиков, и обеспечение более надежной связи.
В настоящее время роботы, которых использует человек (в том числе и военные), больше напоминают радиоуправляемые игрушки, чем механизмы, описанные Азимовым и другими мастерами фантастики.
Литература
https://ru.wikipedia.org/wiki/Робот
https://dubki-nk.ru/istoriya/sovremennye-voennye-roboty-boevye-sistemy-budushhego.html
https://iot.ru/promyshlennost/kogda-roboty-rvutsya-v-boy-kak-razvivaetsya-voennaya-robototekhnika
https://роботека.рф/military