第四章 军用机器人PPT课件
军用机器人讲座讲解

美、苏 军用航天 无人侦察 危险环境
德国 遥控 爆破车
美国 科沃水下
机器人
二战 期间
六十 年代
苏联 30多种
美国 100多种
美、苏 日、英 发展规划
宇宙空间 机器人
考察火星
地面 机器人 排爆、扫雷
海洋 水下机器人 排雷、勘探
海湾、波黑 科索沃战场
无人机 大显身手
七八十 年代
九十 年代
宇宙空间 火星、月球 无人空间站
2 地面军用机器人
分类
大中型 (轮式)
机器人名称
智能化军用无人 地面车R-Gator
龙腾无人自主车 DragonRunner 托盘化装载系统 (Palletized Load System)
MDARS-E自主车
“压碎机”无人地 面战车
参与单位
美国iRobot公 司和John Deere公司
美国自动化公 司及美国海军 陆战队
可用于小型随机爆炸物的处理; 唯一应用于美国空军客机及客车。
2 地面军用机器人
分类
机器人名称
参与单位
技术特点
微小型 (履带式)
遥控爆炸物销 毁系统(RONS )
“玛提尔达” (Matilda)小 型机器人
旅鼠机器人 (Lemming)
K8城市机器人
新型无人驾驶 武器系统 SWORDS
美国海军
Mesa 联合公 司及美国海 军陆战队
1.1.2 军用机器人战场优势
● 全方位、全天候的作战能力; ● 较强的战场生存能力; ● 较低的作战费用 ; ● 绝对服从命令听从指挥。
军用机器人可以代替士兵完成各种极限条件下特 殊危险的军事任务,战争中绝大多数军人将免遭伤 害,军用机器人的研发具有极为重要的现实意义。
机器人概论(含军事机器人和教学经验之谈)

一、机器人的概念及分类
人主要由三大部分组成,分别为:执行 部分、感知部分和思考决策部分。 执行部分:腿脚、手胳膊等; 感知部分:眼睛、鼻子、耳朵、皮肤等; 思考决策部分:大脑。
图片来自互联网
这辆军用机器人也主要由三大部分组成, 分别为:执行部分、感知部分和思考决 策部分。 执行部分:车轮、武器站等; 感知部分:摄像头、激光雷达等; 思考决策部分:车载计ps:///resource/11114c08d9b0e8585bbcc01565606917.jpg
上海交大六足机器人
二、民用机器人
地面机器人.执行系统
图源:https:///resource/11114c08d9b0e8585bbcc01565606917.jpg
美国波士顿动力系列机器人
图源:https:///resource/111deee770a8b836ba30d01565606886.jpg
我国201所机器狗
二、民用机器人
地面机器人.行走系统
图源:https:///resource/11114c08d9b0e8585bbcc01565606917.jpg
三、军用机器人
地面机器人.行走系统
行走系统保证了机器人的运动,用的最多的是轮式和履带式
图源:/upload/20161030/fe962b51c60b4184896c6e3bbd321974_th.jpg
图源:/20180323/6caa0a4e007f4699bd16ba06d87cc981.webp
机器人概论
主讲教师:邓德志 2019.08.08
知识点
1 机器人的概念及分类 2 民用机器人 3 军用机器人 4 机器人的学习要点
一、机器人的概念及分类
军事机器人ppt课件

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智能机器人
人们现代战场战事每秒都在改变,一个全自 动机器人才能对这种变化做出反应。根据美国 军方计划,在2025年,有可能制造出这种全自 动机器人。
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案例:日本的富士通公
司开发了一系列类人机器 人,他们是由人工神经网 络控制,这套网络是动态 的,可重构的,意思就是 这款机器人利用电脑模仿 人类大脑的运动,它不仅 能够向人类学学习,而且 当人工神经网络达到一定 的复杂程度时,机器人可 以在人类的教育下,自行 完成一些复杂工作,不需 要编程语言来控制。
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歌利亚机器人
第一个被投入战场使用的机器人是德国 人产的,他叫歌利亚,是一个自杀式机 器人。
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掠食者无人机:
67年后,又一种机器人被派上了战场,他也是通 过远程控制,像歌利亚一样会牺牲,只不过它有一 双翅膀,能飞,它有一个包含着恶兆的名称——掠 食者无e
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懂思考会学习的类人机器人
机器人教机器人学做人
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自我复制机器人
而另一个担心就是这些机器人能否自我复制?尽管看似不 太可能,但实际已经在发生。在日本一些机械产,有的机器人 正在制造它的同类。这是一个令恐怖的情景。现在有些科学家 正在考虑用上千个同等的纳米机器人来制造机器人。这些只有 血细胞那样大机器人能通过聚合物质,产生和自己一样的机器 人。这些微型机器人就像分子一样,是构成一个机器人的基础。 在战争中还能重建你的不对,这绝对是一个吸引人的想法。一 个能自我复制的机器人,尤其是它还携带武装,很有可能是人 类社会的一个威胁
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军用机器人的发展与应用 ppt课件

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4.4 提升常规武器的综合威慑力
•
现代机器人的军事应
用广泛,战场侦察、通信中
继、电子对抗、战损评估、
作战攻击、防御安保、防
爆排险等,几乎涵盖了作战
需求的全部领域。随着其
平台控制的智能化、综合
化、一体化和标准化,军用
机器人集群的作战构想已
不是海市蜃楼。特别是利
用无人飞机集群进入敌方
纵深、恶劣环境下的突击
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中国正在研制的翔龙与美国的全球鹰
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6 未来发展趋势
•
从新军事变革对未来战场对军用机器人的应用要求来
看,军用机器人未来发展趋势是:其一,陆、海、空、天协同
作战,即要求在各军种分层次立体化发展;其二,非对称作战,
灵活多变战术,即一方面要求其微型化以便适合于单兵使
用,另一方面则要求大型化以便能携带足够多的任务载荷
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4.2 显著提升作战效能,降低作战成本
•
所谓无人,即武器
系统不载人,指挥、控
制和决策人员将在战
场外通过C4 ISR网络
控制战争的进程。无
人战争不仅可以极大
地减少人员伤亡和资
源浪费,同时有可能达
到有人战争无法实现
的效果。
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4.3 增强作战部队的灵活性和机动性,适应反 恐特
军用机器人的发展与应用
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1 现代机器人的发展
机器人出现于20世纪60年代后期,根据功能, 至今已发展到第4代。第1代为固定程序和可编程 序机器人,主要用于搬运、点焊等繁重的重复性劳 动。第2代是具有感知外界信息能力的机器人,它 们已具有视觉、触觉、听觉等传感功能,能进行产 品装配、电弧焊等这类比较复杂的加工作业。第3 代机器人,通常称为“智能机器人”,已具有一定人 的智能,它们能按环境的变化或按人的指令进行学 习、推理、决策、规划等工作;从80年代中后期至 目前,该代机器人已进入特定领域专用机器人的高 级发展阶段 。
介绍军用机器人

作战应用领域
01
02
03
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情报侦察
通过携带各种传感器和设备, 军用机器人可执行情报侦察任 务,获取敌方情报信息。
火力打击
军用机器人可携带武器系统, 对敌方目标进行火力打击,支 援地面部队作战。
战场运输
军用机器人可执行战场运输任 务,为部队提供弹药、物资等 支援。
扫雷排爆
军用机器人可执行扫雷排爆任 务,减少人员伤亡和装备损失 。
改变信息获取方式和决策流程
实时信息获更加全面、准确的数据支 持。
快速决策
基于实时信息和先进算法 ,军用机器人能够快速做 出决策,缩短指挥周期。
人机协同
军用机器人可以与人类士 兵协同作战,相互支持, 提高整体作战能力。
面临道德伦理和法律问题挑战
道德伦理问题
高速移动与机动性技术的提升
军用机器人需要具备快速响应和高速移动的能力,未来技术的发展将注 重提高机器人的机动性和灵活性,以适应各种复杂地形和作战环境。
多领域融合拓展应用场景
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军用机器人与无人机的协同作战
未来军用机器人将与无人机等无人系统进行协同 作战,实现空地一体、有人无人协同的联合作战 模式,提高作战效能。
军用机器人的使用可能引发道德 伦理问题,如机器人是否应该具 有自主决策能力、是否应该遵守
人类道德规范等。
法律问题
目前国际法和国内法对于军用机器 人的使用和管理尚无明确规定,相 关法律问题亟待解决。
技术安全问题
军用机器人的技术安全问题也备受 关注,如如何防止机器人被恶意攻 击或控制、如何确保机器人不会对 人类造成威胁等。
各国在军用机器人领域开展广泛的国际合作,共同推动技术 进步和产业发展。通过技术交流和合作研发,各国可以相互 借鉴经验和技术成果,加速军用机器人的研发和应用进程。
军事机器人

总之,随着智能机器人相继问世 和科学技术的不断发展,军用机 器人异军突起的时代已为期不远 了。
美国机器人“剑”
被称为空中机器人的无人 机是军用机器人中发展最快的 家族,从1913年第一台自动 驾驶仪问世以来,无人机的基 本类型已达到300多种,目前 在世界市场上销售的无人机有 40多种。
美国隐身无人机X-47B
目前,美国军用机器人 技术无论是在基础技术、系 统开发、生产配套方面,还 是在技术转化和实战应用经 验上都处于世界超前领先地 位。美国军用机器人开发与 应用涵盖陆、海、空、天等 各兵种,是世界唯一具有综 合开发、试验和实战应用能 力的国家。
美国的军用机器人发展
拨款300万美元办比赛 鼓励私企研发军用机器 人打城市战
"龙行者"(Dragon Runner)
我国政府一直非常重规 军用机器人技术的研究与开发, 过国家计划的实施,我国在军 用机器人技术方面已取得了突 破性的进展,缩短了同发达国 家之间的差距。但在机器人核 心及关键技术的原创性研究、 高可靠性基础功能部件的批量 生产应用等方面,同发达国家 相比,我国仍存在差距。
老美正在研制鸬鹚无人机
岛国借用的“全球鹰”无人机
以色列的无人机
综观无人机发展的历史,可以说 现代战争是无人机发展的动力,高新 技术的发展是它不断进步的基础。
水下机器人分为有人机器人 和无人机器人两大类:其中有人 潜水器机动灵活,便于处理复杂 的问题,担任的生命可能会有危 险,而且价格昂贵。无人潜水器 就是人们所说的水下机器人。
到了60年代中期,电子技术有了重大突破,一种以小型电子计 算机代替存贮器控制的机器人出现了。机器人开始有了“某种 感觉”和协调能力,能自主地或在人的控制下从事稍微复杂一 些的工作。这就为军事应用创造了条件。
四足机器人PPT

第四章机械系统设计4.2机器人机构4.2.1 仿生机器人机构4.2.2 典型工业机器人机构4.2.3 工业机器人机构应用实例影视机器人现实机器人4.2 机器人机构双足机器人Petman是美军仿人机器人中的佼佼者,它的职能是为美军实验防护服装。
波士顿动力公司承诺说Petman能维持平衡,灵活行动。
行走、匍匐、以及应对有毒物质的一系列动作对它来说都不成问题。
它还能调控自身的体温、湿度和排汗量来模拟人类生理学中的自我保护功能,从而达到最佳的测试效果。
PETMAN机器人典型多连杆式四足机械结构LittleDog机器人LittleDog由南加州大学开发,估计是目前最有思考的机器狗,他的内置处理器能够判断目前地形从而采取更正确的步伐前进。
同时它最强亮点,是具有学习功能,能记住正确和错误的步伐,不会被同样的地形绊倒2次BigDog机器人由美国武器合约商波士顿动力公司研发的一套科技含量非常高的装置——“大狗”(BigDog)运输机器人。
它高约1米,重75kg采用汽油发动机驱动。
有四只强有力的腿,每条腿有三个靠传动装置提供动力的关节,并有一个“弹性”关节。
这些关节由一个机载计算机处理器控制。
它体内装有维持机身平衡的回转仪,内力传感器等,可探测到地势变化根据情况做出调整。
它的最高负载量可达340磅,以每小时4英里的速度行走,而且可在丘陵地形上攀登前行,全靠本身的立体视觉系统或远程遥控器确认路径。
躯体运动形式给每个液压缸加上驱动,通过活塞的往复运动使相配合关节相对转动动画Jansen Walker仿生机械Jansen Walker是由荷兰工艺家泰奥•扬森(Theo Jansen)利用塑胶管、塑胶瓶等普通材料创造的一种新型“生命”。
该机构运用风力作为动力实现行走,并利用塑胶瓶存储风量,在没有风的情况下也可以实现行走。
四足机械步行和轮滑自动切换的轮式四足机器人六足和多足机械六足的蚂蚁八足的蜘蛛多足的蜈蚣RISE 是一个攀爬机器人,它可以攀爬墙面,树木和篱笆。
军用机器人分类及特点

军用机器人分类及特点
军用机器人是指为军事目的而设计的机器人,具有不同的分类和特点。
根据用途和功能,军用机器人可以分为战斗机器人、侦察机器人、救援机器人等。
战斗机器人是一种能够进行战斗任务的机器人。
其特点是具有强大的防御和攻击能力,可用于执行危险任务。
战斗机器人一般具有高速移动和精准打击的能力,可以在战争中发挥重要作用。
侦察机器人是一种能够进行侦察任务的机器人。
其特点是具有隐蔽性和灵活性,能够在敌人的监视范围内进行隐蔽侦查。
侦察机器人一般具有高效的信息收集和传输能力,可以为军事指挥提供重要的情报支持。
救援机器人是一种能够进行救援任务的机器人。
其特点是具有快速响应和高效执行任务的能力,可以在应急情况下展现出其重要作用。
救援机器人一般具有很强的适应性和操作性,可以在不同的环境和地形中执行救援任务。
总之,军用机器人的分类和特点是多样的,不同类型的机器人在军事作战中都有着各自的重要作用。
随着科技的发展,军用机器人将越来越多地被应用于军事领域,为军事指挥和作战提供更强有力的支持。
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机器警察
排除爆炸物机器人有轮式的及履带式的,它 们一般体积不大,转向灵活,便于在狭窄的 地方工作,操作人员可以在几百米到几公里 以外通过无线电或光缆控制其活动。
机器人车上一般装有多台彩色摄像机用来对 爆炸物进行观察;一个多自由度机械手,用 它的手爪或夹钳可将爆炸物的引信或雷管拧 下来,并把爆炸物运走;车上还装有猎枪, 利用激光指示器瞄准后,它可把爆炸物的定 时装置及引爆装置击毁;有的机器人还装有 高压水枪,可以切割爆炸物。
遥控扫雷车
Minebreacker 2000扫雷车
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机器工兵
机器人扫雷的主要困难在探雷 : 1.目前研制中的探雷技术主要有:金属探测器;地面穿透雷 达及红外传感器等。但虚警率过高,探测率很低。 2.训练有素的军犬是能够对地雷特别是非金属地雷定位、而 几乎没有虚警率的唯一的“技术”。但用狗探雷时集中注意 力的时间短,易疲劳,无法探测大范围内的地雷。
目前机器人探雷扫雷的应用才刚刚开始,由于用机 器人探雷及扫雷的速度快,特别是可以避免士兵伤 亡这一最大的优点,使它具有光明的前景。
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机器保安
保安机器人一般可分成室内型及室外型 两种。SR2就属于室内机器人,它的改 进型叫MDARS-I。机器人装有入侵者探 测用的微波雷达,热成像仪,音响传感 器,摄像机,红外照明器和旋转及倾斜 平台,还有超声波传感器及导航传感器 等。一个无线局域网络转接器可使机器 人与控制站的通信。下班后机器人在仓 MDARS-E型室外保 库内巡逻,可发现烟、火及入侵者。它 安机器人 还可确定所存物品的状况及位置,发现 问题及时发出警报。
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机器侦察兵
美国第一代侦察机器人是在海军 陆战队的支持下,由海洋系统中 心研制的。
机器人车由运输车中的操作员控 制,控制器装有全球定位系统, 可精确确定敌人目标的位置,通 过无线电或光缆遥控机器人。不 过海军陆战队认为,Sarge体积 还不够小,下一步应研制体积更 小的侦察机器人。
“徘徊者”侦察机器人
第四章 军用机器人
地面军用机器人 水下军用机器人 空中军用机器人 空间机器人
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第四章 军用机器人
装备军用机器人究竟有哪些好处呢?
1.机器人可以代替士兵完成繁重的工程及后勤任务; 2.由于机器人对各种恶劣环境的承受能力大大超过载
人系统,因而在空间、海底及各种极限条件下,它 可以完成许多载人系统无法完成的工作;
最近英国又将手推车机器人加以优化,
研制出“土拨鼠”及“野牛”两种遥
英国的“手推车”机 器人
控电动排爆机器人,英国皇家工程兵
在波黑及科索沃都用它们探测及处理
爆炸物。除了恐怖分子安放的炸弹外,
在世界上许多战乱国家中,到处都散
布着未爆炸的各种弹药。因此,爆炸
物处理机器人的需求量是很大的。
“土拨鼠”(右)和“野牛” (左)排爆机器人 5
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机器警察
所谓地面军用机器人是指在地面上使用的机器 人系统,它们不仅在和平时期可以帮助民警排 除炸弹、完成要地保安任务,在战时还可以代 替士兵执行扫雷、侦察和攻击等各种任务,今 天美、英、德、法、日等国均已研制出多种型 号的地面军用机器人。
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机器警察
在西方国家中,恐怖活动始终是个令 当局头疼的问题。履带式“手推车” 及“超级手推车”排爆机器人,已向 多国的军警机构出售。
为了从根本上解决问题,美国启动了“电子狗鼻”计划,打 算利用仿生的方法开发出各种探雷技术,它利用与狗同样的 闻炸药气味的方法探测地雷中的炸药,这改变了以往探测地 雷物理特征的基本原理。其中的一种方法叫核四级矩共振技 术,这是一种非常有前途的机器人探雷技术。
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机ห้องสมุดไป่ตู้工兵
核四级矩共振系统的原理是:它不是直接模仿狗闻 地雷中氮气的气味,而是利用无线电频率的能量穿 透地雷内部的炸药,激发炸药中的氮原子引起它的 共振,产生一个能量波。测定这个能量波并经计算 机处理后,就可确定是否有炸药存在。这种探测器 比现有探测器的精度高得多,还可识别地雷中炸药 的类型,而且虚警率很低。
军用昆虫机器人
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机器侦察兵
美国陆军打算未来5年内研制出下一代核生化(NBC)传感器, 装备到第四代坦克中,把它们改造成为侦察车,这些侦察车具 有运动中远距离探测核生化污染的能力。它可在战场上发现、 识别、测绘及标志核生化污染,并向部队发出报警。为了扩大 侦察车的探测能力,陆军考虑研制一批小型无人机及无人地面 车辆,由侦察车携带、部署及控制。
德国的排爆机器人
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机器警察
排爆机器人不仅可以排除炸弹, 利用它的侦察传感器还可监视 犯罪分子的活动。监视人员可 以在远处对犯罪分子昼夜进行 观察,监听他们的谈话,不必 暴露自己就可对情况了如指掌。
我国研制的排爆 机器人
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机器工兵
机器人扫雷之所以受到人们的重 视,不仅因为它扫雷速度快,更 重要的是它可以避免人员的伤亡。 扫雷机器人大体上可分成两类, 一类重点探测及扫除反坦克地雷, 另一类探测及扫除杀伤地雷。前 者多用现有军用车辆的底盘改造 而成,体积较大;后者多为新研 制的小型车辆。当然,有的机器 人也可同时扫除两种地雷。
MDARS-E在值班时可自主进行监视,发现入侵者或异常情况时, 视频链路自动启动,控制站记录下音响及视频警报,保安人员 可以由远处观察那里的情况,或与入侵者对话。
室外型机器人可用于军事基地、核武器设施、洲际导弹发射井、 军需仓库、军火库、机场、铁路枢纽、港口、储油区,及其它 重要设施的保卫工作。
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机器保安
MDARS-E是美国正研究的一种室外型机器人,它可识别并绕过 障碍物,若绕不过去,就停下来通知控制站操作人员。其负载 主要有立体摄像机,前视红外摄像机,多普勒雷达,4线激光 扫描仪,超声波传感器,微波及光缆通信网络,视频标签阅读 器。导航传感器有差分GPS系统、陀螺仪、倾斜仪、4轮编码器 及驾驶定位传感器
3.在未来的战场上,将会出现越来越多的新式武器和 大规模杀伤武器,在这样的条件下,士兵的生存非 常困难,其代价也是昂贵的,因此大量采用战场机 器人将是一种趋势;
4.最后,由于机器人按设定规划行动,在环境极其险 恶时,它会毫不畏惧地承担起自我牺牲的战斗任务 2
一、地面军用机器人
机器警察 机器工兵 机器保安 机器侦察兵