最近的中国国际国防电子展览会上,一款两栖球形机器人成了全场关注的焦点,央视记者给它起了个外号,叫“都督”。
这颗球直径0.8米,体重180多公斤,最高时速35公里,它能在陆地上滚,也能在水面漂浮;能侦察,也能攻击。
很多人的第一反应是好奇:一个球,怎么控制方向?答案在它肚子里。
球体内部装有电机和摆锤机构。
摆锤绕着球心一摆,质心位置一变,球就自己滚起来了;主摆管负责前进后退,副摆管负责左右转向;两颗“心脏”配合起来,往哪滚、滚多快,都能控制。
但这颗球真正的价值,不在它长什么样,而在它代表的那条技术路线,它跟美国人搞了几十年的无人装备路线,走的是完全相反的方向。
别人做加法,它做减法。过去几十年,地面无人平台的主流路线主要就两条:轮式和腿足。轮式便宜,但越野差,容易翻;腿足灵活,但贵、费电,控制难。
波士顿动力的机器狗很炫,单次充电只能跑大约90分钟,基础款售价折合人民币五六十万,工业全配接近百万,一辆车的钱都花出去了,却只能跑一个半小时。
球形机器人走的是第三条路,它的运动原理叫“球形结构加摆锤驱动加高速滚动”,直接绕开了轮式和腿足式机器人的先天缺陷。
这个“绕开”有多彻底?滚动本来就是摩擦力最小的运动方式。
球体滚动前进,不需要额外的姿态稳定机构,能量效率是腿足机器人的8到9倍,可以连续工作10小时,或者行驶120公里。
更关键的是,它的外壳是完全密封的高强度球体,没有外露关节,也没有裸露在外的关键传感器,你拿棍子打它,拿石头砸它,它照样滚。
温州鹿城的民警管它叫“打不烂、踢不动的移动堡垒”。说白了,别人搞无人装备,是在做加法:加传感器、加关节、加功能模块,越加越贵,也越加越娇气。
这颗球做的是减法:砍掉所有容易坏的零件,只保留最核心的驱动和防护,用最少的零件干最多的活,这才是它最狠的地方。
从水星到战场,这是一条很少有人走过的路。
这颗球的出身,跟大多数人的想象完全不同,它最早并不是为打仗设计的,而是瑞典乌普萨拉大学的一个航天课题:设计一款能在水星极端环境中工作的探测器。
水星靠近太阳,表面温度剧烈波动,轮式车和腿足机器人上去很难扛住,球形结构反而更适应这种环境,但瑞典人搞了十几年,卡在控制精度和稳定性上,最后做不下去了。
2017年,浙江大学控制学院副教授王酉接手了这个濒临废弃的技术专利,带着团队从头开始,研发过程比想象中艰难得多。
当控制算法做到每秒5米的时候,球体会出现一种叫“自激振荡”的现象,就像下坡时越晃越猛的自行车,最后会直接失控。
王酉团队加了一套执行机构,又加了一套算法,两套系统同时控制行驶姿态,才把稳定速度提了上去。从2017年到2024年,十多个构型反复迭代,原型机才变成真正能落地量产的产品。
这里面有个很关键的时间节点:2024年,第一代商用球形机器人定型,温州鹿城公安率先部署了三台,在五马街参与日常巡逻。
这款机器人可以加装网捕枪、催泪喷射器、高音驱散喇叭,具备威慑、清障、驱散、抓捕四大功能,已经先后50次投入大型安保与实战演练。
而在军事场景里,它的用法更直接,军事专题片《攻坚》披露过一个场景:进攻建筑物之前,士兵先把球形机器人滚进去侦察,发现室内有绊雷;随后机器狼冲进去扫荡,穿越机最后突入高层消灭目标。
这颗球在这里的角色,就是“第一个进去踩雷的那个”,只不过它是铁做的,炸了也不心疼,一颗球的背后,是一整套逻辑的差异。
把视野拉大一点,就能看到更深层的东西。
俄罗斯伊热夫斯克国立技术大学也在研发球形侦察机器人,但目前的测试模型只有200到300克,直径12厘米,移动速度每秒1米,还停留在实验室阶段。
而中国这款已经做到180多公斤,时速35公里,并且实战部署好几年了。
差距为什么这么大?根本原因不只在技术本身,也在思路。美国无人地面装备长期走的是“高精尖、高成本”路线。
陆军机器人战斗车辆项目因为成本失控被叫停,参议员公开批评说:“一架800美元的无人机就能干掉300万美元的装备,这种消耗模式撑不下去。”
中国走的是另一条路:不追求单个平台性能拉满,而是看能不能造得起、铺得开、用得久,球形机器人就是这条路线的典型产物。
它不跟机器狗比灵活,不跟无人机比视野,它做的是别人不愿意做、也不好做的事情:滚进雷区,漂过水域,撞开障碍,贴身对抗。
这些“脏活累活”,恰恰是真实战场上最要命的活。
更值得注意的是,这款机器人已经在法国Milipol国际安防展上亮相,以RB21H型号展出,峰值声压级达到142分贝,可用于城市安防巡逻中的远程语音通信。
从水星探测课题,到警用巡逻装备,再到出口国际市场,这条路只用了不到十年。
回头再看开头那个问题:一颗球,凭什么?答案其实很简单:打仗这件事,有时候你不需要最贵的,你需要最扛造的。
你需要的是在最恶劣的环境里,干最脏的活,还能尽量活着回来的东西。
一颗180公斤的铁球,正在用最朴素的方式告诉全世界:无人装备的下一站,不一定长得像人,也不一定长得像狗。
它可能就是一个球,一个你打不烂、踢不动、追不上的球。
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