Robots terrestres. De los sistemas de caída a los convoyes no tripulados (Parte 4)

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Robots terrestres. De los sistemas de caída a los convoyes no tripulados (Parte 4)
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Anonim

Pesos pesados: soldados de infantería sherpa …

Ha surgido una categoría de robots terrestres que finalmente se librará de la carga de los hombros de una unidad de infantería. Estos sistemas son capaces de transportar cargas pesadas, pueden seguir al escuadrón, dejando al soldado con solo su pequeña mochila con lo esencial mientras lleva bolsas de lona más pesadas. Otra tarea típica de estos robots es reemplazar vehículos con tripulaciones en tareas peligrosas, por ejemplo, entregar municiones a la línea del frente o evacuar a los heridos de la zona de combate a una zona más segura

Robots terrestres. De los sistemas de caída a los convoyes no tripulados (Parte 4)
Robots terrestres. De los sistemas de caída a los convoyes no tripulados (Parte 4)

Si bien los robots andantes podrían ser la mejor solución para garantizar una movilidad cercana a la humana, por ahora, los robots pesados destinados a la logística permanecen con ruedas o con orugas.

Además de lo anterior, los kits de reconocimiento (incluso montados en mástiles telescópicos) así como los kits de eliminación de artefactos explosivos con brazos robóticos y dispositivos de neutralización de municiones pueden transformar estas plataformas en vehículos especializados. La ventaja de estas plataformas es que son livianas y fácilmente reconfigurables para otras tareas en muy poco tiempo. Su nivel de autonomía, así como de movilidad, puede variar considerablemente: la mayoría de las soluciones disponibles actualmente se basan en ruedas, que proporcionan un nivel medio de movilidad en terrenos difíciles, donde las pistas han demostrado su valía, que a su vez son más ruidosas y estructuralmente. complejo. En este momento, las soluciones para caminar se han probado a nivel experimental; un ejemplo es el sistema de apoyo para caminar Legged Squad Support System (LS3) de Darpa.

El LS3 es un robot ambulante semiautónomo de gran movilidad capaz de interactuar con unidades militares. La plataforma de seis patas eventualmente tendrá un nivel de movilidad comparable al de un humano, permitiendo que las unidades desmontadas se muevan sin mirar a sus robots. El robot LS3 es de accionamiento eléctrico, puede transportar 180 kg en 32 km y no necesita ninguna intervención durante 24 horas. La plataforma ha sido sometida a pruebas desde julio de 2012 en el Ejército y la Infantería de Marina de los EE. UU. Los tres modos autónomos principales del robot son los siguientes:

- muy cerca del líder, cuando la plataforma intenta seguir el rastro de su líder lo más cerca posible;

- en el pasillo detrás del líder, cuando LS3 sigue al líder mientras mantiene más libertad para tomar decisiones en el camino y

- movimiento a lo largo de los waypoints, cuando la percepción local del sistema le permite esquivar obstáculos en su camino hacia el lugar indicado en la cuadrícula GPS.

Se suponía que la fase de prueba duraría aproximadamente dos años, por lo que es probable que ya esté completa.

Lockheed Martin: El Squad Mission Support System (SMSS) de la compañía es un robot terrestre tipo mula que ha sido probado en condiciones reales de combate. El sistema fue seleccionado en 2011 por el Ejército de los EE. UU. Para sus pruebas de caballos de batalla y cuatro unidades SMSS se desplegaron en el ejército en 2012. Tuvieron un gran éxito con los militares, que pidieron que los dejaran en la zona de las hostilidades. Su capacidad para transportar casi 700 kg por sí mismos al seguir a los soldados resultó ser extremadamente útil y en al menos un caso el sistema se cargó con más de una tonelada de diversas existencias y al mismo tiempo funcionó a la perfección.

Desarrollado alrededor de 2005 y en constante actualización, el robot SMSS se basa en el Land Tamer 6x6 XHD de PFM Manufacturing Inc, fabricado en aluminio para embarcaciones marinas con un motor turbodiésel de 80 CV. Algunas de las características proporcionadas de la opción Bloque 1: peso total 1955 kg, carga útil 682 kg, el dispositivo se puede transportar dentro de helicópteros CH-53 y CH-47 o en una suspensión UH-60. Lockheed Martin se centró en agregar capacidades autónomas, SMSS es capaz de operar en varios modos, como control manual, control remoto, comandos de voz, regreso al operador, movimiento a una ubicación usando puntos de coordenadas seleccionados, regreso a lo largo de una trayectoria formada, navegación a GPS puntos de posición, siga siguiendo a una persona y siguiendo a un vehículo.

Mientras que el personal del Ejército de los EE. UU. Estaba ansioso por mantener el aparato SMSS en su teatro de operaciones debido a su valor práctico, el Ejército y Lockheed Martin desarrollaron otros kits funcionales y los probaron en el campo. Estos incluyen un sistema de reconocimiento de despliegue avanzado con un canal de comunicación por satélite y un sistema de autorización de ruta con una red de arrastre. En ambos casos, se instaló una estación optoelectrónica Gyrocam Lockheed Martin de 9”en el mástil para proporcionar reconocimiento de largo alcance o identificar áreas sospechosas donde las bombas podrían estar enterradas. La prueba de despeje de ruta se llevó a cabo con una red de arrastre de rodillos montada en el SMSS. También en Estados Unidos, se llevaron a cabo pruebas para controlar el dispositivo mediante comunicaciones por satélite, incluidos rangos de transmisión de comandos a una distancia de más de 300 km. En total, Lockheed Martin ha fabricado ocho SMSS, los dos últimos son estándares del Bloque 2, aunque no se han proporcionado detalles sobre la actualización.

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El Squad Mission Support System (SMSS) de Lockheed Martin se utilizó como plataforma de carga en Afganistán, pero actualmente se ofrece como vehículo de reconocimiento.

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El Northrop Grumman Camel 6x6, que puede transportar más de 350 kg de suministros, se puede equipar rápidamente con orugas de goma.

En agosto de 2014, Lockheed Martin, junto con el Centro de Investigación Blindado del Ejército de EE. UU., Realizó una demostración en la que participaron dos sistemas de helicópteros deshabitados: el K-MAX, desarrollado por Kaman, y el robot terrestre SMSS equipado con la unidad óptica Gyrocam. Se estableció una misión de combate, con la ayuda de vehículos no tripulados, para garantizar el suministro de un grupo de soldados que defendían la aldea. K-MAX sobrevoló el SMSS en las cercanías de la aldea, observando hasta que el sistema robótico llegó a los soldados, proporcionándoles los suministros necesarios. El vehículo semiautónomo 8x8 luego se dirigió al mirador, donde, usando un kit de sensor Gyrocam de 9”en un mástil telescópico, escaneó toda el área en busca de fuerzas enemigas. Tanto los vehículos aéreos no tripulados SMSS como K-MAX estaban equipados con sistemas de comunicación por satélite móviles, así como con sistemas de comunicación local dentro de la línea de visión. Como resultado de un mayor desarrollo, puede aparecer una nueva plataforma completamente autónoma, así como capacidades no letales y / o letales con una torreta.

Northrop Grumman: Esta empresa desarrolló el vehículo robótico Camel (Carry-all Modular Equipment Landrover) para brindar apoyo logístico a las patrullas a pie. El sistema presenta un fallo en una plataforma de 6x6, sobre cuyas ruedas se pueden colocar fácilmente orugas de goma si es necesario. Cada rueda está impulsada por un motor eléctrico impulsado por un generador diesel-eléctrico. El motor funciona con combustible diesel o JP8, y su tanque de 13 litros permite más de 20 horas de funcionamiento; tal solución, al acercarse a un peligro potencial, le permite moverse en modo silencioso. La velocidad máxima del vehículo es de ocho km / h, puede superar pendientes del 40%, pendientes laterales del 20%, obstáculos y vado de 0,3 metros. Su carga, almacenada dentro de una estructura tubular montada sobre el chasis, puede superar los 350 kg.

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Camel variante armada: sistema móvil de soporte de desmontaje armado durante las pruebas de disparo

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Versión armada del Camel con una estación de armas controlada a distancia

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Protector de sistema robótico multitarea, desarrollado por HDT Global; en la foto trabaja como transportador de carga

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La masa y la capacidad de carga del Protector te permiten transformarlo en una plataforma armada, en la foto hay un robot con un módulo de combate instalado Cuervos

Camel está equipado con un kit de sensor de detección y evitación de obstáculos. Se puede controlar en modo Sígueme o por cable. En el convoy de transporte, los vehículos pueden seguirse como los vagones de un tren. Numerosos kits opcionales están disponibles con el kit ya mencionado, como un paquete de baterías externas para ampliar el alcance, canales de comunicación intercambiables, fibra óptica, cable rígido o sistemas de RF. Según la empresa, el Ejército de Estados Unidos y el Comando de Operaciones Especiales han mostrado gran interés en la plataforma en la configuración básica, así como en las configuraciones armadas que se describen más adelante en este artículo.

HDT Global: El robot con orugas Protector fue desarrollado por HDT Global como un sistema multitarea para apoyar a los soldados en el campo. El dispositivo está equipado con un motor diesel de 32 hp, puede transportar una carga que pesa 340 kg más otros 225 kg en un remolque. El protector se puede desmontar rápidamente en módulos portátiles para poder superar obstáculos inesperados. El depósito de combustible de 57 litros (diésel o JP8) permite una autonomía de 100 km. La velocidad máxima del robot es de 8 km / h. La unidad base se controla de forma remota y el modo de control de crucero reduce la carga de trabajo del operador.

HDT también ha demostrado que su robot puede ganar cierto nivel de autonomía con la navegación semiautónoma basada en una variedad de sensores, que incluyen optoelectrónica, etiquetas RFID activas, lidar, GPS diferencial, sistema de rumbo y odómetros en la rueda dentada de cada pista. Para mejorar la seguridad de la operación Sígueme, al menos dos sensores deben coincidir en la ubicación del líder antes de que el Protector lo siga. Para equipos auxiliares, el sistema tiene una salida hidráulica y un enchufe con una potencia eléctrica de 2 kW. Además de realizar tareas prácticas para despejar rutas y neutralizar objetos explosivos (que no es el propósito de este artículo), el robot de tierra Protector también puede equiparse con un cucharón de excavadora y una pala frontal para ayudar en la construcción de estructuras de protección. para postes y bases (relleno de gaviones con tierra, etc.). Después de estos trabajos, el dispositivo se puede volver rápidamente al desempeño de las funciones de patrulla. También se demostró una versión con dos camillas para la evacuación de heridos, una versión con un UAV atado para vigilancia y una versión armada con un módulo de combate controlado a distancia M-153 Crows. El control inalámbrico se realiza mediante un joystick para el pulgar y dos botones.

En Israel, dos empresas Israel Aerospace Industries y Robo-team han desarrollado una plataforma de carga con ruedas.

IAI: La División Lahav de Israel Aerospace Industries ha desarrollado una plataforma robótica con ruedas 4x4 con motor diésel y le ha otorgado la designación Rex. La velocidad máxima del robot es de 12 km / h, la capacidad de carga es de hasta 250 kg, el peso en vacío es de 160 a 200 kg. Su primera tarea es apoyar a las patrullas a pie transportando parte del equipo de los soldados. El robot puede operar en tres modos diferentes. El más sencillo es el mando a distancia. En el segundo, se utiliza una "correa" mecánica, que es sostenida por el operador, y el robot Rex lo sigue a lo largo de su camino como un perro. El más inteligente es el modo "sígueme". Las coordenadas del operador se transmiten a través de una estación de radio al sistema GPS de a bordo, que genera puntos intermedios de la ruta del aparato Rex. En este modo, se pueden usar varios robots Rex para transportar más equipo. Aunque esto no se implementó en el prototipo, el dispositivo Rex puede registrar la ruta recorrida para regresar al punto de partida, el modo puede ser útil para el próximo reabastecimiento a lo largo de las rutas ya recorridas y, quizás más importante, para el regreso de las victimas.

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La División IAI Lahav ha desarrollado la plataforma Rex 4x4 capaz de transportar hasta 250 kg. La nueva versión aumentará la capacidad de carga a al menos 300 kg.

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Construido por Robo-team, el Probot, con una carga útil de casi 250 kg, se puede utilizar para reabastecer o evacuar a los heridos. También se encuentran disponibles kits de sensores y kits de eliminación de artefactos explosivos.

Rex se ofrece no solo para tareas logísticas, sino también para otras tareas, por ejemplo, reconocimiento con un kit que incluye una estación de levantamiento optoelectrónica. El prototipo de Rex fue evaluado por los ejércitos israelíes y otros, cuyos comentarios y retroalimentación llevaron a la creación de la segunda generación de Rex. Los principales cambios se referían a las dimensiones y el peso: el nuevo robot tendrá una capacidad de carga de al menos 300 kg con un aumento de su propio peso a 230 o 250 kg. Los modos de funcionamiento serán los mismos que en la versión anterior; IAI cree que aumentar el nivel de autonomía aumentará significativamente el costo, lo que está en desacuerdo con la estrategia de marketing de la empresa. Lo que realmente ha cambiado mucho es el motor; el Rex de segunda generación está equipado con una unidad de energía diesel-eléctrica, que permite un rastreo silencioso en modo de baja visibilidad. Según IAI, un prototipo de la nueva variante de Rex estará listo para ser probado a finales de 2014.

Equipo robot: En la primera parte de este extenso artículo, ya nos familiarizamos con la empresa Robo-Team. En la misma categoría, ofrece un sistema con la designación Probot (Robot profesional). Es un chasis 4x4 de propulsión eléctrica con una carga útil de más del doble de su propio peso de 120 kg. El sistema de propulsión eléctrica se eligió para proporcionar el máximo sigilo sónico en comparación con los robots mucho más ruidosos de esta categoría, propulsados por motores de gasolina y diésel. Su velocidad máxima de 7,5 km / h facilita el seguimiento de los soldados, mientras que su capacidad para sortear obstáculos y salientes de 23 cm de altura garantizan una amplia capacidad de campo a través. El Probot tiene una vista de 360 °, que es proporcionada por cuatro cámaras de día / noche (una por lado) y un módulo de iluminación circular en la región del infrarrojo cercano del espectro. La cámara frontal se puede inclinar 45 ° / + 90 ° y tiene un aumento de x10, y la iluminación la proporciona una luz blanca LED. Voltaje disponible 12 voltios o 28 voltios, existen puertos Ethernet RJ45 y RS232 para hacer coincidir el equipo instalado con la computadora de a bordo.

Robo-team ofrece kits como, por ejemplo, un kit de desactivación de bombas, que incluye un brazo manipulador de alta resistencia, un kit de reconocimiento, kits de detección de armas de destrucción masiva y sustancias peligrosas, etc. El Probot está equipado con un canal de comunicación con un rango de visibilidad directa de 1000 metros. Además, la plataforma está equipada con sensores de seguimiento e imágenes térmicas para la navegación automática en la ciudad, en interiores y exteriores, y el sistema Sígueme permite al Probot seguir automáticamente al escuadrón de infantería al que está adscrito. Robo-team no es muy detallado cuando se trata de su máquina Probot. Su desarrollo aún está en curso, varios prototipos se encuentran con clientes potenciales con el fin de recibir comentarios de ellos antes de iniciar la producción. La compañía, por supuesto, está trabajando en kits de autonomía que podrían encontrar fácilmente su lugar en el Probot debido a su tamaño y autonomía.

Quinetiq: En los últimos años, Qinetiq North America ha desarrollado muchos sistemas robóticos en la categoría pesada para varios propósitos: despeje de rutas, reconocimiento, combate, etc.

Para las tareas de soporte, la empresa ha desarrollado soluciones destinadas a robotizar las máquinas existentes. Su kit de aplicación robótica (RAK) opcional se puede instalar en aproximadamente 15 minutos en 17 cargadores Bobcat diferentes controlados por joystick seleccionables (SJC) que se utilizan para diferentes tipos de tareas, principalmente relacionadas con el despeje de rutas, como el Minotaur y el Raider I o la ingeniería no tripulada. Espartaco. Para la logística de la infantería, QinetiQ North America se asoció con Polaris Defense para desarrollar el Raider II, ya que este vehículo se basa en el anterior Military Diesel Crew Long Box. Se deja la posibilidad de conducir por parte del conductor y en este caso la velocidad máxima alcanza los 55 km / h. Sin conductor, Raider II puede funcionar en modo remoto o autónomo. En el primer caso, se controla a través de un controlador táctico Tactical Robotic Controller con un alcance de un kilómetro; en el segundo modo, el dispositivo puede detectar obstáculos, evitar obstáculos, seguir al operador, moverse por los puntos de referencia y regresar a casa. Una cámara de imagen térmica y diurna con un sensor de 640x480 con zoom de giro / inclinación está montada en la jaula antivuelco, mientras que las otras cuatro cámaras brindan una cobertura completa de 360 °. Los soldados pueden colgar hasta 10 bolsas a bordo; también se pueden colocar dos camillas en el área de carga para evacuar a los heridos.

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Raider I arriba, Raider II abajo

La transformación de los coches con buggy en sistemas de conducción autónoma no es nueva: Boeing UK y John Deere desarrollaron un sistema similar hace unos años, denominándolo R-Gator A3 con una carga útil de 635 kg.

Sterela: Dada la tarea de desarrollar el tren de aterrizaje para los aeropuertos Air Cobot (Cobot, el acrónimo florido Aircraft mejorado Inspección por SmaRt & Collaborative robot), la empresa francesa Sterela presentó la nueva plataforma en Eurosatory 2014 en el papel de una mula. El chasis 4WD está equipado con sistemas de apagado de emergencia integrados y remotos necesarios en un entorno industrial, incluidos los parachoques de detección de obstáculos. La capacidad de carga es de 100 kg, un canal de comunicación con un alcance de 200 metros, el dispositivo funciona con motores eléctricos, las baterías de iones de litio de 48 voltios permiten que el dispositivo funcione hasta 8 horas.

La plataforma Sterela tiene volante independiente, puede funcionar en modo "sígueme" o seguir una ruta preprogramada, esta última se ofrece como opción. La velocidad estándar es de 7 km / h; sin embargo, un motor opcional puede aumentarlo a 18 km / h.

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La empresa francesa Sterela ha desarrollado una plataforma robótica 4x4 para su uso en aeropuertos, pero actualmente la ofrece como herramienta logística para misiones militares.

Sera Ingenierie: La empresa francesa Sera Ingenierie, parte del Grupo Sogeclaire, ha recibido un contrato de la Oficina de Adquisiciones de Defensa para desarrollar un vehículo robótico en el marco del programa Rapid (Regime d'Appui Pour l'Innovation Duale - provisión para doble innovación). La arquitectura está impulsada por los requisitos de transporte, el robot resultante llamado Robbox consta de una viga superior que conecta dos módulos autopropulsados, cada uno con un motor diésel o eléctrico. El módulo diésel está equipado con un motor de 16,75 CV. y el módulo eléctrico contiene un motor eléctrico de 15 kW y una batería de iones de litio de 6 kWh. Dependiendo de la elección del diseño, la dirección tiene uno o dos ejes. En el segundo caso, el radio de giro disminuye de 5,4 a 3,4 metros, lo que equivale a un giro alrededor de su eje, ya que esta es la longitud de la máquina Robbox. La potencia máxima a bordo es de 2 kW, el peso máximo es de 500 kg. Se divide en dos módulos, el primero con las dimensiones máximas de 2400x1200x400 mm, y el segundo más pequeño con las dimensiones 1200x1500x550 mm. La distancia al suelo de 250 mm permite una buena transitabilidad sobre obstáculos.

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La empresa francesa Sera ha desarrollado una plataforma robótica con ruedas denominada Robbox, que consta de dos módulos autopropulsados y una viga central; en la foto hay una variante con sensores instalados de MBDA

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Nexter adoptó el Robbox de Seras como base para su concepto Mule; aparentemente también considerando la creación de una versión armada

El Robbox puede superar pendientes del 40% y obstáculos verticales con una altura de 250 mm. Su velocidad máxima en modo de control remoto es de 40 km / h, bajando a 8 km / h en modo eléctrico. En funcionamiento con motor diésel, su reserva de marcha alcanza los 300 km. Sera Ingnerie suministra el Robbox con tres niveles diferentes de mando y control, que van desde la versión más básica con solo actuadores, la versión intermedia con enlace de comunicación, seis cámaras y mando a distancia, hasta configuraciones especiales desarrolladas por terceros. Dos de ellos, Nexter y MBDA, presentaron el Robbox en dos configuraciones diferentes en Eurosatory.

El modelo Nexter se llama Mule y cuenta con un área de carga superior y un área de carga inferior. Es capaz de transportar 300 kg, pero la capacidad de carga máxima total está limitada a 400 kg, ya que con todos los elementos estructurales y sistemas instalados, la masa vacía del robot aumenta a 800 kg, lo que empeora algunas de sus características. Un sistema clave que Nexter ha agregado es un kit de control opcional que incluye GPS diferencial, odómetro, brújula magnética, girómetros, acelerómetro, sensores láser para navegación y un láser de escaneo para detección de obstáculos. El software desarrollado permite, además del modo remoto estándar, utilizar modos automáticos, por ejemplo, seguir puntos intermedios, grabar una ruta y repetir, seguirme, etc. El aparato robótico presentado en la feria Eurosatory aún no ha sido suficientemente probado y, en este sentido, las pruebas en el mar de Robbox comenzaron en septiembre de 2014. Nexter planea comenzar las pruebas operativas de evaluación a principios de 2015, principalmente para probar varios modos autónomos como Sígueme, ya que la Autoridad de Adquisiciones de Defensa de Francia tiene la intención de utilizar Mule para desarrollar una doctrina operativa para unidades robóticas. En este sentido, se están estudiando modos avanzados, que permitirán al soldado "pedir" al robot que se detenga, espere, se una al equipo de infantería, etc. con el fin de proporcionar un apoyo real y efectivo a los grupos de batalla de 10 personas. Nexter está buscando desarrollar un robot terrestre de usos múltiples, lo que sugiere que, aparentemente, un sistema armado basado en esta plataforma ya está en los planes.

Por su parte, MBDA ofreció Robbox en la configuración M2R, una plataforma de defensa aérea multisensor. En esta configuración, el Robbox se convierte en un sistema de defensa aérea que puede desplegarse en posiciones de mando sin arriesgar la vida de los soldados. El M2R está equipado con un sensor de rastreo y búsqueda por infrarrojos Spynel-X desarrollado por la empresa francesa HGH Infrared Systems, que es capaz de capturar imágenes panorámicas con una resolución de 120 megapíxeles con un rango de detección de 16 km. Una vez que el sensor Spynel-X detecta y rastrea una amenaza, el sistema electroóptico, que consta de una cámara diurna y una cámara termográfica de gran aumento, proporciona una identificación positiva del objetivo. En París, el robot recibió un sensor de mástil Ranger MS de Flir Systems. Estos sensores también se pueden implementar para vigilancia terrestre.

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