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在现代战场上,操纵各种火炮都是由人工完成的。
在紧张激烈的作战中,士兵向大、中型火炮输送和装填重达几十千克的炮弹,体力消耗很大,而且动作慢,难以长久坚持。在这种情况下,一些火炮便开始装上半自动或全自动输弹机。但是,这并未摆脱人操作火炮的局面,只是减轻了人的部分体力劳动而已。
为了克服人工操纵火炮的缺点,一些国家开始研制一种无人操纵的火炮,即用机器人来完成火炮的输弹、装弹和射击任务。人们形象地将这种火炮叫做“机器人火炮”。
美国于1983年研制成一种机器人火炮。这种炮在作战时,由前方观察所将观察到的目标信息传给供弹车和控制车(实际上是同机器人控制的),供弹车和控制车作出判断后,再把目标信息和指令传给机器人火炮。于是,机器人火炮便自行装弹和瞄准目标,然后进行射击。但也可由控制人员通过遥控进行装弹、瞄准和射击。
这种操纵火炮的机器人,重约六七百千克。它有一个由计算机控制的抓手和长臂、带抓手的长臂装在可外伸的支架上。转动连接长臂和吊架的导杆,抓手就能移动到所需要的位置上,它的抓手重13.6千克,臂长约1.16米。它能抓起重45千克以上的炮弹。而抓手更灵巧,一次可抓起3发弹丸。
通过计算机程序,可确定抓手从哪里给火炮装填,以及决定采用哪种型号的发射药。这种操作软件与专门设计的硬件同火炮一起组成了武器系统。如果作战环境发生变化,只需改变一下软件就行了。
美国陆军火力支援武器中心于1986年8月制成了一门155毫米机器人榴弹炮,并进行了射击试验。
这种机器人火炮是由M109式155毫米自行榴弹炮改制而成的,即在M109式火炮的炮塔座圈上安装一个试验台代替炮塔。试验台上装有一门155毫米榴弹炮和一套液压操纵的机器人弹药输进和装填系统。
机器人弹药输送和装填系统,装有液压传动的6自由度机械手、自动输弹盘和快速输弹机等。机械手能抓举重45千克的弹丸,所需液压动力由涡轮增压柴油机辅助动力装置提供。
机器人与火炮控制系统完全连为一体。这样,由计算机控制的机械手就可根据作战要求和来自前沿阵地观察员的目标信息,自动地从弹药架上选择所需要的弹种和发射药装药。
这种机器人火炮射击时,机械手将弹药放在自动输弹盘上。快速输弹机可快速装弹,即使火炮射角达70度,输弹机仍能在10秒种内装填3发炮弹,比人工装填快多了。
目前,这种机器人榴弹炮由一名炮手在车上或火炮附近通过遥控台进行操纵。今后经进一步改进,将完全由机器人自主地完成火炮系统的各项操作。
尽管机器人火炮还是一种不完善的武器系统,但它却充分表明人工智能在火炮上应用的广阔前景。
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