機器工兵

目前機器人探雷掃雷的套用才剛剛開始，由於用機器人探雷及掃雷的速度快，特別是可以避免士兵傷亡這一最大的優點，使它具有光明的前景。

基本介紹

• 中文名：機器工兵
• 用途：軍事探雷及掃雷

出現的原因

據聯合國兒童基金會1996年的報告估計，在全世界64個國家中埋有700多種1.1億顆地雷，例如在海灣戰爭中，伊拉克共埋設了500～1000萬顆各種地雷；阿富汗有1000萬顆；高棉有500～800萬顆；安哥拉900萬顆；莫三比克200～300萬顆，波赫有300－500萬顆。這么多地雷對於平民百姓是非常危險的，更不要說許多地方還在不斷埋下新的地雷。現在世界上每月有2000人死於地雷爆炸，每年約有2－2.6萬人因觸雷而喪生，地雷已使25萬人致殘。而且每清除一顆30美元的地雷，需要花費300－1000美元，這么多的地雷以現在的投資與技術需要1400年才能清除完畢。在阿富汗，只靠人工掃雷，清除全國的地雷需要4300年。而且掃雷還會造成士兵的傷亡。因此掃雷成了各國緊迫而又長期的任務。

特點

機器人掃雷之所以受到人們的重視，不僅因為它掃雷速度快，更重要的是它可以避免人員的傷亡。掃雷機器人大體上可分成兩類，一類重點探測及掃除反坦克地雷，另一類探測及掃除殺傷地雷。前者多用現有軍用車輛的底盤改造而成，體積較大；後者多為新研製的小型車輛。當然，有的機器人也可同時掃除兩種地雷。

美國豹式掃雷車

美國的豹式掃雷車，是將M60坦克的炮塔去掉，在底盤上加上一個Omnitech公司研製的標準機器人系統，車前1.8米處裝上10噸重的掃雷鋼滾製成的，主要用來清掃反坦克地雷。作戰時它可在裝甲部隊前面開道，接近敵人雷區時，操作人員遙控機器人發射火箭彈引爆地雷，然後掃雷車通過雷區，用掃雷滾子壓爆那些未被引爆的地雷，開闢出一條寬8米、長90米的通道，並用發光棒將通道標記出來。該車裝有兩台紅外攝像機，士兵可由遠處的控制車上看到地雷的熱信號。在波赫的掃雷行動中，豹式掃雷車在兩天之內掃除了71顆殺傷地雷。美國還正在研製遙控的豹II掃雷車， 2000年7月已派一輛豹II到科索沃參加緊急掃雷行動。

掃雷車

德國FFG車輛製造公司研製出了Minebreaker 2000機器人掃雷車，該車採用豹I主戰坦克的底盤，車前裝有3.6米寬的液壓驅動的犁地用的滾子，滾上裝有重型碳化鎢齒，可用來清除地表的植被，割斷地雷的引爆索，挖出及摧毀埋在地下的彈藥。針對不同的土質備有各種滾子，更換損壞的齒只需要幾分鐘時間。車底帶有配重以防工作時車輛擺動。底盤外增加了鋼板及襯墊材料，使它可以經受住大多數類型地雷的爆炸而不會有嚴重損壞。該機器人在6小時內的掃雷面積相當於30個有經驗的工兵同期內掃雷面積的15－20倍。

掃雷機器人

一般專門掃除殺傷地雷的機器人體積都比較小，美國新研製的Mini-Flail小型遙控掃雷機器人，就是這種機器人。它是在Bobcat推土機的基礎上改裝的，採用一個裝有鏈條的轉筒掃雷，鏈條炸壞後很容易更換。有4輛這種機器人在波赫已經無故障地工作了幾百個小時，獲得軍方的一致好評。1999年9月美軍又派出三輛Mini-Flail前往科索沃的道路上掃雷，加拿大住科索沃的維和部隊也裝備了兩輛這種掃雷車。這種機器人是正式列入美國陸軍編制的第一種地面軍用機器人。

地雷獵手及殺手

2002年美軍將裝備一種名叫地雷獵手及殺手（Mine Hunter/Killer）的機器人，其目標是將探雷及掃雷裝置集成到同一輛標準的戰術車輛上。該車可在道路及開闊地上探測750多種地雷，可在60米的距離上探測直徑在12－38厘米的地雷，而現裝備的最大探測距離只有5米。該車只需幾秒鐘就可確定地雷的位置，定位精度為25厘米。一旦探測到地雷，30秒內就可銷毀它，掃雷成功率在90%。掃雷寬度2.74米。機器人可在沙地、碎石地、粘土及有機土等各種地面上作業。

難點

機器人掃雷的主要困難在探雷，首先要找到地雷在哪裡。今天已採用的或正在研製中的探雷技術主要有：金屬探測器；地面穿透雷達及紅外感測器等。用這些方法探雷往往虛警率過高，探測率很低。現在沒有哪一個單個感測器可以滿足探雷的要求，於是人們就把多種感測器結合起來，以求得到更好的效果。由於探雷所需的數據來自不同的感測器，要做到準確判斷，就需要複雜的感測器融合技術，而感測器融合所需要的計算量特別大。

今天，訓練有素的軍犬是能夠對地雷特別是非金屬地雷定位、而幾乎沒有虛警率的唯一的“技術”。狗的鼻子可以嗅出地雷中炸藥輻射出的濃度很低的蒸汽，但是用狗探雷時它集中注意力的時間短，很快就會疲勞。狗可以相當有效地嗅出機場及其它面積有限的建築物中的炸藥，但用它探測大範圍內的地雷顯然是不足。

為了從根本上解決探雷問題，1997年美國啟動了一項為期3年的基礎研究計畫，打算利用仿生的方法開發出各種探雷技術，它的名字叫“電子狗鼻”計畫。它利用與狗同樣的聞炸藥氣味的方法探測地雷中的炸藥，這改變了以往探測地雷物理特徵的基本原理。其中的一種方法叫核四級矩共振技術，這是一種非常有前途的機器人探雷技術。

核四級矩共振系統的原理是：它不是直接模仿狗聞地雷中氮氣的氣味，而是利用無線電頻率的能量穿透地雷內部的炸藥，激發炸藥中的氮原子引起它的共振，產生一個能量波。測定這個能量波並經計算機處理後，就可確定是否有炸藥存在。這種探測器比現有探測器的精度高得多，還可識別地雷中炸藥的類型，而且虛警率很低。

核四級矩系統的能耗很大，但把它裝在車上，它的體積、重量和動力都不成問題，價格也比較便宜，因而特別適合用於機器人探雷。美國陸軍打算把它用在自己新的探雷車上，該車正處於工程製造階段。