3月4日,国际顶级期刊《自然》杂志在封面刊发了浙江大学和之江实验室的最新合作成果——仿生深海软体机器人。相比于传统的“铠甲式”抗高压深潜装备,它无需耐压壳保护,便可承受深海万米级的静水压力。
记者在现场看到,该机器人长22厘米,翼展宽度28厘米,大约为一张A4纸的大小,形似一条鱼。直行、拐弯……机器人扑着放大状的鱼鳍,像扇着“翅膀”一样在水底自由游动,显得轻松自在。
“研究发现,生存在马里亚纳海沟6000米以下深渊的狮子鱼,骨骼细碎状地分布在凝胶状柔软的身体中,能承受近百兆帕的压力,相当于1000个大气压强。”项目负责人、浙江大学航空航天学院交叉力学中心教授李铁风介绍,从狮子鱼的生存“秘密”中得到启示,团队采用了“刚柔并济”的策略,优化在高压环境下机器人体内的应力状态,让机器人不借助“铠甲”,裸露在深海中依然“毫发无伤”。
当然,要在深海中驱动,还需克服在高压和低温条件下高分子材料的电驱动性能衰减问题。“我们的另一个研究突破就在于设计了一种能在高压、低温环境下依然能保持良好电驱动性能的电驱动智能软材料。”李铁风说,这种称之为“人工肌肉”的软材料即便是在马里亚纳海沟的低温、高压的环境下仍能正常工作。
至于机器人“翅膀”扑动的动力来自何方,之江实验室研究人员李国瑞告诉记者,团队巧妙地利用围绕在人工肌肉外的海水作为离子导电负极。由机器人自带能源在人工肌肉内外侧厚度方向产生电势差,让高分子薄膜发生舒张与收缩形变。这样一来“翅膀”就能上下拍动,推动机器人在水中前行。
据介绍,2019年12月,仿生深海软体机器人在马里亚纳海沟成功坐底,在10900米海洋深处实现了稳定扑翼运动,率先实现了软体机器人的万米深海驱动以及深海自主游动实验。去年8月,机器人又在南海3224米深处成功实现了自主游动。
论文审稿人指出,该工作将在很大程度上推进深海机器人的研究进展。在李铁风看来,这项研究为深海探测作业、环境的观察和深海生物的科考提供了新的解决方案,有望大幅提升深海智能装备和机器人的应用能力,让柔性智能设备从常规环境走向深海作业等多样任务与复杂场景,又迈出了坚实的一步。
英国《太阳报》报道称,近日,在网络上流传的解放军战士测试先进武器的视频,引起了专家的持续关注,在该视频中出现了从未见过的先进武器装备,包括类似于机械战警的外骨骼系统、可穿墙透视的三维穿墙雷达、作战机器狗、小型侦察球等先进武器,英媒表示,中国高科技武器引领了潮流。
英媒认为这是中国在“炫耀”其军事技术,在测试视频中,解放军士兵使用先进的三维穿墙雷达,在建筑物外围对其进行透视,扫描敌人,确定敌人具体位置后向战友通报,战友随后向建筑物内部释放侦察球,侦察球的大小和一般的悠悠球差不多,可以在地上滚动行走进行侦察。在确定目标后,战斗机器狗身背突击步枪打前锋,在装备单兵外骨骼战友的掩护下逐屋进行巷战清理。
视频中出现的各类新式武器让英媒非常关注,英媒认为这段视频展现了未来战争中的巷战形态,也说明解放军正在快速现代化,并且大量投资于新武器技术和无人装备技术。
虎妞认为,此次出镜的一系列新式武器亮点多多,首先最引人瞩目就是这款三维穿墙雷达,这款装备专门针对复杂的巷战而研制,具有相当强大的透视能力,将其紧贴墙面可以快速实现对墙体内隐藏的人员目标侦察成像,可为部队突进提供准确的情报。虎妞认为此款装备意义重大,以往进行巷战,其侦察手段无非是软管窥镜、门缝窥镜,过于靠近敌方且容易被发现,而新型的三维穿墙雷达可让解放军具有传说中的“穿墙透视能力”,可以在敌方不知不觉的情况下进行渗透作战。
而解放军战士使用小型的侦察球更加的轻便,在战时可以在复杂的环境中持续机动隐蔽,为部队提供不间断的战场侦察支援。
接下来就是重头戏,机器狗。这款作战机器狗体积和普通的狗子没有什么区别,从视频中看,机器狗体积小巧灵便,机动性强,最快可达5米/秒,也可慢速伴随解放军士兵进行巷战。这款机器狗全名红翼前锋战斗机器狗,可以携带自动步枪,通用机枪、榴弹发射器、防爆设备等武备,这款战斗机器狗通过战术自组网,将相关画面投射至单兵战术目镜上,可直接进行指挥使用。而且机器狗可以上下楼梯,近入建筑物进行侦察和作战任务。
更离谱的是,机器狗可以采用飞行手雷,这款飞行手雷战斗部200g,由螺旋桨驱动起飞,可在空中巡航40分钟以上,并且对敌目标进行精确打击,战斗机器狗最多可以携带8枚飞行手雷,这款武器堪比巡飞弹。而战斗机器狗可以连续作战4个小时不用充电,甚至都不需要人力搬运,因为这东西专门由无人机挂载,战时无人机可以迅速向友军部队空投作战机器狗。
虎妞认为,战斗机器狗在巷战中发挥的作用至关重要,可以独立对敌方目标进行先行打击,而且还可以提前发现敌方在建筑物埋设的诡雷,避免人员伤亡,机械狗对于藏匿在建筑物中的敌人,具有强大的威慑能力,尤其是听见机械狗的动向后,隐藏的敌人根本无法断定是否被发现,这时机械狗可以制造噪音迷惑敌人,使其暴露。
此外,解放军战士使用的“机械战警”单兵外骨骼作战系统,也是吸引人眼球的存在,这款单兵作战外骨骼可以确保解放军战士在巷战中,携带重型武器和大量的弹药物资,由于骨骼结构支撑着人员的背部和手臂,解放军战士在持续的作战中不会感到疲劳。采用外骨骼后,解放军战士可以携带通用机枪,和数百发弹药进行近距离作战,在巷战中可以做到游刃有余。
可以说这些新式武器是未来我军发展的重中之重,根据央视的报道,目前解放军已经列装了外骨骼系统、三维穿墙雷达、作战机器狗等智能武器,这表明中国在智能武器方面的步伐不亚于西方发达国家,而且值得注意是,新型武器装备将彻底改变解放军未来的战术形态。
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