游戲作品中類(lèi)人機(jī)器人克洛伊緩緩道出“人類(lèi)有仿生人沒(méi)有的東西，那就是靈魂”；影視作品中敘述有關(guān)類(lèi)人機(jī)器人的科幻故事；現(xiàn)實(shí)生活中美國(guó)“索菲婭”類(lèi)人機(jī)器人被授予公民身份……

近年來(lái)，類(lèi)人機(jī)器人技術(shù)突飛猛進(jìn)，在多個(gè)領(lǐng)域走進(jìn)人類(lèi)視野，得益于人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，取決于巧妙絕倫的仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和日新月異的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)。

(資料圖片)

那么，當(dāng)類(lèi)人機(jī)器人與軍事作戰(zhàn)發(fā)生碰撞，它能否引領(lǐng)未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)？其軍事化運(yùn)用又能否如愿以?xún)敚拷裉炀妥屛覀円黄鹛剿黝?lèi)人機(jī)器人的軍事運(yùn)用。

圖為美國(guó)“索菲婭”類(lèi)人機(jī)器人（圖源網(wǎng)絡(luò)）

類(lèi)人機(jī)器人發(fā)展概況：五臟俱全

所謂類(lèi)人機(jī)器人，也稱(chēng)人形機(jī)器人，是指能夠模仿人類(lèi)雙腿步行的仿生機(jī)器人，它具有一定智能水平，比一般機(jī)器人具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、傳感、驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)。合理的仿生設(shè)計(jì)是類(lèi)人機(jī)器人發(fā)揮功能作用的基礎(chǔ)，當(dāng)前類(lèi)人機(jī)器人發(fā)展可從外觀特點(diǎn)、感知能力、分析能力、行動(dòng)能力四個(gè)方面進(jìn)行概括。

從外觀特點(diǎn)來(lái)看，類(lèi)人機(jī)器人基本具備人類(lèi)的基本形態(tài)，四肢、頭部等結(jié)構(gòu)完備。但是，類(lèi)人機(jī)器人目前不具備仿生皮膚，與真人在外觀上仍然相去甚遠(yuǎn)。

從感知能力看，類(lèi)人機(jī)器人已經(jīng)配置有RGB-D攝像頭及立體聲收音器，可以全面感知并建構(gòu)周?chē)h(huán)境的3D模型。在動(dòng)作感知上，類(lèi)人機(jī)器人配備了位置及力矩傳感器，可以精確地獲取肢體位置及動(dòng)作受力信息。目前，類(lèi)人機(jī)器人的感知手段還在進(jìn)一步發(fā)展，激光雷達(dá)、紅外成像等技術(shù)已經(jīng)陸續(xù)在類(lèi)人機(jī)器人上實(shí)現(xiàn)，類(lèi)人機(jī)器人的感知能力進(jìn)一步增強(qiáng)。

從分析能力看，較為成熟的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)基于現(xiàn)有知識(shí)的混合感知，最終使機(jī)器人具備符合層次的分析能力，可以自動(dòng)化完成一些復(fù)雜任務(wù)。隨著人工智能等技術(shù)的發(fā)展，基于人工智能的新一代分析判斷技術(shù)將應(yīng)用到類(lèi)人機(jī)器人上，使其具備獨(dú)立完成更復(fù)雜任務(wù)的能力。

從行動(dòng)能力看，可以從類(lèi)人機(jī)器人在靈活，載荷及續(xù)航三個(gè)方面的能力進(jìn)行概括。目前，類(lèi)人機(jī)器人的關(guān)節(jié)都達(dá)到了六個(gè)自由度以上，部分型號(hào)還采用了球形關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，靈活性進(jìn)一步提高。在載荷及續(xù)航方面，以德國(guó)宇航局的Rollin"Justin機(jī)器人為例，其能夠負(fù)重20千克，以最高2米每秒的速度工作1小時(shí)。同時(shí)這一型號(hào)還具有最高12個(gè)自由度的關(guān)節(jié)。當(dāng)前，類(lèi)人機(jī)器人在行動(dòng)能力上已經(jīng)基本達(dá)到人類(lèi)水平，并且由于其沒(méi)有體力上的限制，只要電力供應(yīng)允許可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)工作，在一些以耐力為主的場(chǎng)景下具有遠(yuǎn)超人類(lèi)的水平。

圖為Rollin"Justin機(jī)器人正接受測(cè)試（圖源網(wǎng)絡(luò)）

當(dāng)前類(lèi)人機(jī)器人的軍事應(yīng)用：有待開(kāi)發(fā)

早在2013年，美軍曾對(duì)外宣布成功研制“阿特拉斯”類(lèi)人機(jī)器人。據(jù)當(dāng)時(shí)公布的資料來(lái)看，“阿特拉斯”是由模擬人體結(jié)構(gòu)和外形大小的兩條胳膊、兩條腿、軀干和頭部等組成，其身高1.88米，重達(dá)150千克?！鞍⑻乩埂笨杉皶r(shí)躲開(kāi)傳送帶上突然出現(xiàn)的木板，或者從高處跳下穩(wěn)穩(wěn)落地，還可以?xún)赏确珠_(kāi)從陷阱兩邊走過(guò)，然后跑上樓梯；它在遭到一個(gè)重9公斤的撞球擊中后，仍能以一只腳保持平衡單腿站立。美軍希望在2015年前在三分之一的地面戰(zhàn)斗中使用機(jī)器人士兵，然而這一目標(biāo)至今未能實(shí)現(xiàn)，“阿特拉斯”仍然作為一個(gè)具有實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的計(jì)劃存在。

圖為“阿特拉斯”正接受動(dòng)作能力測(cè)試（圖源網(wǎng)絡(luò)）

俄軍對(duì)類(lèi)人機(jī)器人也高度關(guān)注。2015年，俄羅斯“未來(lái)研究基金會(huì)”負(fù)責(zé)人表示，一款能夠執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)的類(lèi)人機(jī)器人將于同年年底前學(xué)會(huì)奔跑和跨越障礙并完成其他動(dòng)作。2017年，俄羅斯安卓技術(shù)公司官網(wǎng)開(kāi)發(fā)出一款名為“菲多爾”的類(lèi)人機(jī)器人?！胺贫酄枴蹦茉谔囟▓?chǎng)景中拿起儀器并操作，精準(zhǔn)射擊能力使其在軍事作戰(zhàn)方面表現(xiàn)出巨大的潛力。

整體來(lái)說(shuō)，當(dāng)前世界各國(guó)軍用類(lèi)人機(jī)器人尚處于概念或?qū)嶒?yàn)階段，并無(wú)大規(guī)模列裝使用，類(lèi)人機(jī)器人的戰(zhàn)場(chǎng)潛力有待發(fā)掘。

類(lèi)人機(jī)器人的戰(zhàn)場(chǎng)潛力：光明與挑戰(zhàn)并存

一方面看，類(lèi)人機(jī)器人在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)具有諸多可能的應(yīng)用。首先，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境越來(lái)越凸顯人類(lèi)活動(dòng)的痕跡，諸如城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)場(chǎng)等。這些環(huán)境本身就是為人類(lèi)所設(shè)計(jì)的，具備人類(lèi)形態(tài)的類(lèi)人機(jī)器人在這些環(huán)境中具有顯著優(yōu)勢(shì)，可以模擬真人利用環(huán)境中的各個(gè)系統(tǒng)。從另一方面看，類(lèi)人機(jī)器人的廣泛使用將快速推進(jìn)軍隊(duì)無(wú)人化建設(shè)。傳統(tǒng)的有人裝備可以適應(yīng)類(lèi)人機(jī)器人進(jìn)行操作，通過(guò)無(wú)人的類(lèi)人機(jī)器人操作傳統(tǒng)有人裝備，實(shí)際上對(duì)裝備進(jìn)行了無(wú)人化。這樣，擁有龐大傳統(tǒng)有人武器的軍事力量可以快速擺脫使用有人裝備的慣性。同時(shí)，由于不需要單獨(dú)研發(fā)無(wú)人裝備，軍隊(duì)無(wú)人化的成本可以極大降低，無(wú)人作戰(zhàn)規(guī)模可以迅速擴(kuò)大。

圖為影視作品中對(duì)類(lèi)人機(jī)器人上戰(zhàn)場(chǎng)的構(gòu)想（圖源網(wǎng)絡(luò)）

綜上所述，類(lèi)人機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)發(fā)展到了較高水平，但不容忽視的是，類(lèi)人機(jī)器人投入戰(zhàn)場(chǎng)使用仍需克服動(dòng)力和能源、控制和信號(hào)、材料和耐用、作戰(zhàn)重量等一系列問(wèn)題。因此，類(lèi)人機(jī)器人尚無(wú)廣泛的軍事應(yīng)用。在日趨復(fù)雜的未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，類(lèi)人機(jī)器人或?qū)@得更廣泛的發(fā)揮空間。屆時(shí)，類(lèi)人機(jī)器人部隊(duì)走上一線戰(zhàn)場(chǎng)，將不再是科幻大片的場(chǎng)景。

郭秉鑫，國(guó)防科技大學(xué)國(guó)際問(wèn)題研究中心核心成員兼學(xué)員骨干，曾在《解放軍報(bào)》《中國(guó)國(guó)防報(bào)》《軍事文摘》等重要紙媒和中國(guó)社會(huì)科學(xué)網(wǎng)、人民網(wǎng)等中央級(jí)網(wǎng)絡(luò)媒體總發(fā)表五十余篇；鐘宇航、雷泓宇，理論研究小組成員。

出品：科普中國(guó)

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

作者：郭秉鑫 鐘宇航 雷泓宇（國(guó)防科技大學(xué)）

審核專(zhuān)家：付松洋（國(guó)防科技大學(xué)）

編輯：金 赫