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

近年來，類人機器人技術(shù)突飛猛進，在多個領(lǐng)域走進人類視野，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)設計和日新月異的驅(qū)動控制技術(shù)。

那么，當類人機器人與軍事作戰(zhàn)發(fā)生碰撞，它能否引領(lǐng)未來戰(zhàn)場？其軍事化運用又能否如愿以償？今天就讓我們一起探索類人機器人的軍事運用。

索菲亞機器人，圖片來源：Wikipedia

類人機器人發(fā)展概況：五臟俱全

所謂類人機器人，也稱人形機器人，是指能夠模仿人類雙腿步行的仿生機器人，它具有一定智能水平，比一般機器人具有更加復雜的結(jié)構(gòu)、傳感、驅(qū)動和控制系統(tǒng)。合理的仿生設計是類人機器人發(fā)揮功能作用的基礎(chǔ)，當前類人機器人發(fā)展可從外觀特點、感知能力、分析能力、行動能力四個方面進行概括。

從外觀特點來看，類人機器人基本具備人類的基本形態(tài)，四肢、頭部等結(jié)構(gòu)完備。但是，類人機器人目前不具備仿生皮膚，與真人在外觀上仍然相去甚遠。

從感知能力看，類人機器人已經(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)周圍環(huán)境的 3D 模型。在動作感知上，類人機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作受力信息。目前，類人機器人的感知手段還在進一步發(fā)展，激光雷達、紅外成像等技術(shù)已經(jīng)陸續(xù)在類人機器人上實現(xiàn)，類人機器人的感知能力進一步增強。

從分析能力看，較為成熟的技術(shù)可以實現(xiàn)基于現(xiàn)有知識的混合感知，最終使機器人具備符合層次的分析能力，可以自動化完成一些復雜任務。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)將應用到類人機器人上，使其具備獨立完成更復雜任務的能力。

從行動能力看，可以從類人機器人在靈活，載荷及續(xù)航三個方面的能力進行概括。目前，類人機器人的關(guān)節(jié)都達到了六個自由度以上，部分型號還采用了球形關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，靈活性進一步提高。

在載荷及續(xù)航方面，以德國宇航局的 Rollin'Justin 機器人為例，其能夠負重 20 千克，以最高 2 米每秒的速度工作 1 小時。同時這一型號還具有最高 12 個自由度的關(guān)節(jié)。當前，類人機器人在行動能力上已經(jīng)基本達到人類水平，并且由于其沒有體力上的限制，只要電力供應允許可以實現(xiàn)持續(xù)工作，在一些以耐力為主的場景下具有遠超人類的水平。

當前類人機器人的軍事應用：有待開發(fā)

早在 2013 年，美軍曾對外宣布成功研制“阿特拉斯”類人機器人。據(jù)當時公布的資料來看，“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 150 千克。

“阿特拉斯”可及時躲開傳送帶上突然出現(xiàn)的木板，或者從高處跳下穩(wěn)穩(wěn)落地，還可以兩腿分開從陷阱兩邊走過，然后跑上樓梯；它在遭到一個重 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)斗中使用機器人士兵，然而這一目標至今未能實現(xiàn)，“阿特拉斯”仍然作為一個具有實驗性質(zhì)的計劃存在。

圖為“阿特拉斯”正接受動作能力測試（圖源波士頓動力）

俄軍對類人機器人也高度關(guān)注。2015 年，俄羅斯“未來研究基金會”負責人表示，一款能夠執(zhí)行戰(zhàn)斗任務的類人機器人將于同年年底前學會奔跑和跨越障礙并完成其他動作。2017 年，俄羅斯安卓技術(shù)公司官網(wǎng)開發(fā)出一款名為“菲多爾”的類人機器人。“菲多爾”能在特定場景中拿起儀器并操作，精準射擊能力使其在軍事作戰(zhàn)方面表現(xiàn)出巨大的潛力。

整體來說，當前世界各國軍用類人機器人尚處于概念或?qū)嶒炿A段，并無大規(guī)模列裝使用，類人機器人的戰(zhàn)場潛力有待發(fā)掘。

類人機器人的戰(zhàn)場潛力：

光明與挑戰(zhàn)并存

一方面看，類人機器人在未來戰(zhàn)場具有諸多可能的應用。首先，戰(zhàn)場環(huán)境越來越凸顯人類活動的痕跡，諸如城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)場等。這些環(huán)境本身就是為人類所設計的，具備人類形態(tài)的類人機器人在這些環(huán)境中具有顯著優(yōu)勢，可以模擬真人利用環(huán)境中的各個系統(tǒng)。

從另一方面看，類人機器人的廣泛使用將快速推進軍隊無人化建設。傳統(tǒng)的有人裝備可以適應類人機器人進行操作，通過無人的類人機器人操作傳統(tǒng)有人裝備，實際上對裝備進行了無人化。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，由于不需要單獨研發(fā)無人裝備，軍隊無人化的成本可以極大降低，無人作戰(zhàn)規(guī)?？梢匝杆贁U大。

綜上所述，類人機器人的相關(guān)技術(shù)指標已經(jīng)發(fā)展到了較高水平，但不容忽視的是，類人機器人投入戰(zhàn)場使用仍需克服動力和能源、控制和信號、材料和耐用、作戰(zhàn)重量等一系列問題。因此，類人機器人尚無廣泛的軍事應用。在日趨復雜的未來戰(zhàn)場環(huán)境中，類人機器人或?qū)@得更廣泛的發(fā)揮空間。屆時，類人機器人部隊走上一線戰(zhàn)場，將不再是科幻大片的場景。

策劃制作

出品丨科普中國

監(jiān)制丨光明網(wǎng)科普事業(yè)部

作者丨郭秉鑫 鐘宇航 雷泓宇（國防科技大學）

審核丨付松洋（國防科技大學）

責編丨丁崝

審校丨徐來、張林林