據(jù)外媒報(bào)道，法國(guó)政府積極推進(jìn)機(jī)器人部署計(jì)劃，提出“最早在2028年將機(jī)器人戰(zhàn)士部署到前線”。目前，法國(guó)陸軍正在進(jìn)行包括人形機(jī)器人在內(nèi)的軍用機(jī)器人試驗(yàn)，執(zhí)行監(jiān)視、偵察、遠(yuǎn)程維修和掃雷等任務(wù)。另有報(bào)道稱，印度國(guó)防研究與發(fā)展組織正在打造具有雙足運(yùn)動(dòng)能力、關(guān)節(jié)式肢體，并具備自主任務(wù)能力的人形機(jī)器人，計(jì)劃未來裝備部隊(duì)。以上消息凸顯出人形機(jī)器人在軍隊(duì)中的發(fā)展?jié)摿?，以及向?zhàn)場(chǎng)邁進(jìn)的趨勢(shì)。人形機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀如何，能否在未來戰(zhàn)場(chǎng)上與人類士兵并肩作戰(zhàn)？請(qǐng)看本文解讀。

人形機(jī)器人的發(fā)展

目前為止，人形機(jī)器人的發(fā)展大致經(jīng)歷4個(gè)階段。

20世紀(jì)60年代末至90年代的初步探索階段。這一階段的研究重點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)與步態(tài)控制，人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)“站得住、能邁步”，其中以日本早稻田大學(xué)推出的多個(gè)人形機(jī)器人為代表。1969年該校推出的WAP-1雙足機(jī)器人，依靠?jī)蓷l機(jī)械腿能夠完成原地踏步，為人形機(jī)器人進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)奠定基礎(chǔ)；1971年推出WL-5雙足機(jī)器人，裝有30千克配重，用以在雙腿交替邁出過程中平衡重心，可實(shí)現(xiàn)小步幅低速行走；1973年推出WABOT-1人形機(jī)器人，在WL-5雙足機(jī)器人基礎(chǔ)上加裝機(jī)械臂，使上肢能抓握，下肢能緩慢行走，被認(rèn)為是世界上首臺(tái)全尺寸人形機(jī)器人；1996年推出WABIAN人形機(jī)器人，采用與人類相似的關(guān)節(jié)分布和運(yùn)動(dòng)方式，行走步態(tài)接近人類。

21世紀(jì)初，人形機(jī)器人技術(shù)邁入集成化發(fā)展階段。得益于感知與智能控制技術(shù)的發(fā)展，人形機(jī)器人不再是重復(fù)簡(jiǎn)單動(dòng)作，而是具備初步感知能力，可依托感知數(shù)據(jù)調(diào)整步態(tài)和行走路徑。日本本田技術(shù)研究所推出的ASIMO人形機(jī)器人可以根據(jù)感知數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)下一步動(dòng)作并調(diào)整重心，在轉(zhuǎn)彎、上下臺(tái)階時(shí)動(dòng)作流暢，其發(fā)展代表了人形機(jī)器人具備現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行走能力。

美國(guó)“阿特拉斯”人形機(jī)器人。

2010年至2022年為高動(dòng)態(tài)發(fā)展階段。在先進(jìn)控制技術(shù)與新型驅(qū)動(dòng)技術(shù)的支持下，人形機(jī)器人能夠跑跳、涉險(xiǎn)越障，并開始嘗試高難度動(dòng)作，擁有更強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。美國(guó)波士頓動(dòng)力公司的“阿特拉斯”人形機(jī)器人，擁有28 組高功率密度液壓致動(dòng)器，結(jié)合預(yù)測(cè)控制算法，可實(shí)現(xiàn) 360度后空翻、接力障礙跑等。其關(guān)節(jié)處的致動(dòng)器峰值功率達(dá)3千瓦，落地沖擊吸收時(shí)間可低至十幾毫秒。

2022年以來的智能發(fā)展階段。在人工智能深度賦能下，人形機(jī)器人擁有更強(qiáng)的感知、交互能力，“類人思維”與“精細(xì)化肢體”特征明顯。美國(guó)特斯拉公司的“擎天柱”人形機(jī)器人借助“端到端”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與全自動(dòng)駕駛芯片，可在復(fù)雜場(chǎng)景下識(shí)別物體、手勢(shì)與人臉，并依托全身壓力傳感完成更自然的四肢動(dòng)作，顯示出“會(huì)思考、會(huì)交互”的技術(shù)雛形。

通過以上發(fā)展可以看出，人形機(jī)器人已經(jīng)從早期的“走路實(shí)驗(yàn)”進(jìn)化成“具備實(shí)用價(jià)值的多功能移動(dòng)平臺(tái)”。

人機(jī)協(xié)作優(yōu)勢(shì)明顯

將人形機(jī)器人引入戰(zhàn)場(chǎng)，與人類士兵協(xié)同作戰(zhàn)，目的是提升作戰(zhàn)效能，降低人類士兵的傷亡風(fēng)險(xiǎn)。其優(yōu)勢(shì)有三。

類人外形可以讓人形機(jī)器人與人類士兵共享武器裝備與基礎(chǔ)設(shè)施，不必對(duì)武器裝備等進(jìn)行特殊改造。俄羅斯一款人形機(jī)器人在靶場(chǎng)上持槍射擊時(shí)，從開保險(xiǎn)、射擊，到換彈、關(guān)保險(xiǎn)，整套動(dòng)作一氣呵成，驗(yàn)證了人形機(jī)器人對(duì)人類士兵的武器裝備能夠“即拿即用”。同時(shí)，人形機(jī)器人在戰(zhàn)場(chǎng)噪聲環(huán)境中能準(zhǔn)確識(shí)別語(yǔ)音指令，在低光照條件下借助攝像頭可迅速捕捉人類手勢(shì)，快速做出配合人類士兵的轉(zhuǎn)向、壓制或撤退等行動(dòng)。這意味著人類士兵可以像帶領(lǐng)一名“戰(zhàn)友”一樣，在戰(zhàn)場(chǎng)上與人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)快速協(xié)作。

戰(zhàn)場(chǎng)地形多變，人形機(jī)器人不僅可以靈活完成攀爬、越障等動(dòng)作，還能從事污染區(qū)取樣等危險(xiǎn)工作。排爆時(shí)，它能雙手同步拆除爆炸物；發(fā)生傷員倒地、炮火覆蓋時(shí)，它能迅速完成“抱起—轉(zhuǎn)身—后撤”等救援動(dòng)作。在這些任務(wù)中，人類士兵遠(yuǎn)程掌握態(tài)勢(shì)，人形機(jī)器人充當(dāng)一線“消耗品”，從而降低人員傷亡概率。

相比人類士兵，人形機(jī)器人可以通過“代碼植入”方式迅速獲得新技能。美國(guó)一家機(jī)器人設(shè)計(jì)公司研發(fā)的一款人形機(jī)器人通過更新運(yùn)動(dòng)指令代碼，在短短數(shù)小時(shí)后便能完成后空翻、側(cè)空翻與高臺(tái)跳躍等動(dòng)作，這些動(dòng)作對(duì)于人類士兵來說，可能需要大量訓(xùn)練才能做到。韓國(guó)科學(xué)技術(shù)高級(jí)研究所研發(fā)的一款人形機(jī)器人，經(jīng)過大模型反復(fù)訓(xùn)練后可以像人類飛行員一樣熟練操作飛行模擬器。此外，人形機(jī)器人借助夜視儀、熱成像儀、毫米波雷達(dá)等，可以完成“人眼+人耳”無(wú)法獲取的信息收集，為實(shí)施精準(zhǔn)打擊奠定基礎(chǔ)。

現(xiàn)實(shí)發(fā)展面臨難題

雖然人形機(jī)器人展現(xiàn)出良好的軍事應(yīng)用前景，但在真正與人類士兵并肩作戰(zhàn)之前，還需要克服一系列技術(shù)難題。

人形機(jī)器人高度依賴電能，在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的充電問題尤為重要。人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)執(zhí)行器、GPU運(yùn)算單元等大功率電子元器件在同時(shí)工作時(shí)，需要耗費(fèi)大量電能，目前的電池組只能提供2至4小時(shí)電能，極限供電時(shí)長(zhǎng)也不超過10小時(shí)。在傳統(tǒng)后勤補(bǔ)給體系難以為人形機(jī)器人提供電能補(bǔ)給時(shí)，一旦電能耗盡，人形機(jī)器人將無(wú)法正常使用。因此，需要研制專用微型高能電池或無(wú)線感應(yīng)充能技術(shù)為人形機(jī)器人供電。否則，“斷電即癱瘓”將成為人形機(jī)器人走向戰(zhàn)場(chǎng)的主要挑戰(zhàn)。

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，人形機(jī)器人能否擁有自主決策權(quán)成為爭(zhēng)議焦點(diǎn)。當(dāng)前大多數(shù)人形機(jī)器人采用“人在回路”指揮模式，指揮鏈過長(zhǎng)會(huì)拖慢響應(yīng)速度。未來戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)瞬息萬(wàn)變，人形機(jī)器人必須在毫秒內(nèi)做出決策。然而，一旦放寬人類監(jiān)督控制，賦予人形機(jī)器人自主決策權(quán)，將面臨決策風(fēng)險(xiǎn)和倫理爭(zhēng)議。此外，人形機(jī)器人還面臨網(wǎng)絡(luò)入侵、感知欺騙和信號(hào)干擾等威脅。一旦被黑客植入惡意指令，人形機(jī)器人可能自毀或轉(zhuǎn)而攻擊己方。因此，構(gòu)建安全可靠、可快速修復(fù)的AI體系，是人形機(jī)器人上陣前必須解決的核心難題。

目前，人形機(jī)器人正從概念走向?qū)崙?zhàn)，其類人特性與智能化潛力或?qū)?duì)未來戰(zhàn)爭(zhēng)產(chǎn)生重要影響。若能在維持人形機(jī)器人作戰(zhàn)能力的前提下，妥善解決能源供給與安全性等問題，或許人形機(jī)器人與人類士兵在戰(zhàn)場(chǎng)上協(xié)同作戰(zhàn)的場(chǎng)景，將在不遠(yuǎn)的將來出現(xiàn)。