Hoạt động của Robot quân sự (phần 1)

Cùng với ứng dụng trong dân sự, robot đã và đang được sử dụng trong lĩnh vực an ninh, quốc phòng. Từ những robot đóng vai trò giám sát, kiểm tra an ninh cho đến những chiến binh robot thực thụ trên chiến trường, tất cả đều cho thấy khả năng phát triển không thể ngăn cản của robot quân sự. Vậy robot quân sự có hoạt động như thế nào? Chúng ta thử tìm hiểu thông qua một vài robot quân sự điển hình trên thế giới hiện nay.

Trong số các công việc của con người, nghề lính là một công việc nguy hiểm, đặc biệt khi phải tham gia chiến đấu. Có hàng loạt nguy hiểm tiềm ẩn và hiện hữu. Đó là việc hành quân qua những bãi mìn được che giấu khéo léo, xung phong tấn công cứ điểm, phá bom…

Vậy tại sao lại không sử dụng robot thay thế cho con người trong những công việc đó. Nếu có vấn đề xảy ra, chúng ta chỉ mất chi phí để sản xuất robot mới. Và hơn nữa, với khả năng ngày càng cao, robot hoàn toàn có thể trở thành trợ thủ đắc lực cho con người trong cuộc chiến.
Một trong các quốc gia đi đầu trong việc phát triển robot quân sự là Mỹ. Hiện nay, quân đội Mỹ đã phát triển hàng loạt hệ thống robot khác nhau phục vụ cho các mục đích và chiến trường riêng. Một số trong các robot đó đã tham gia vào hàng loạt các cuộc chiến khác nhau và lập nhiều chiến công. Điển hình như hệ thống máy bay không người lái, được mệnh danh là sát thủ trên không, hay các robot trinh sát được sử dụng tại chiến trường Iraq.
Trong bài báo này, chúng ta sẽ tìm hiểu nguyên lý cơ bản của robot quân sự, một số nền tảng robot quân sự khác nhau và phương thức hoạt động của chúng.

Bây giờ, hãy bắt đầu với câu hỏi: Thế nào là một robot quân sự?

Không như những gì chúng ta thường thấy trên phim ảnh với những chiến binh robot hình người, ví dụ như bộ phim Kẻ Hủy Diệt đình đám, có hay không hình người với một robot quân sự là điều không quan trọng. Robot trong quân sự có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, từ nhỏ chỉ vài kilo gam như các robot trinh sát cho đến vài trăm kilogram như các máy bay không người lái (UAV). Điều quan trọng nhất là khả năng sử dụng của robot với các yêu cầu cụ thể. Nhìn chung, robot quân sự sử dụng định nghĩa chung với robot: một cỗ máy được điều khiển toàn bộ hoặc một phần bởi máy tính và có các cảm biến cho phép thu thập thông tin từ môi trường, có một số hình thức vận động và một nguồn năng lượng cụ thể. Như vậy thì cần gì phải sử dụng các robot có hình người với yêu cầu cấu trúc phức tạp. Phụ thuộc vào công việc và chiến trường cụ thể mà robot sẽ được thiết kế với hình dạng phù hợp. Có thể là robot hình dạng giống xe tải hoăc xe ủi đất, robot hình cầu, robot bay,…

Một phiên bản của robot ACER làm nhiệm vụ phát hiện và phá mìn cá nhân.	Robot Matilda nặng 28 kg nhưng có thể kéo được vật thể nặng đến 215 kg

Hiện nay, robot quân sự thường không hoàn toàn độc lập. Thay vì việc phát triển độc lập về trí tuệ nhân tạo (AI), các robot quân sự thường được điều khiển từ xa bởi con người. Có thể chia làm 2 bộ phận, các phương tiện di chuyển trên mặt đất không người lái (UGV) và các phương tiện bay không người lái (UAV). Tùy vào kích cỡ, ta có thể phân chia thành siêu nhỏ, nhỏ, trung bình, nặng và siêu nặng.
Một điều quan trọng khác để nhớ về robot quân sự: Robot được thiết kế để giúp những chiến binh trên chiến trường phải có thể di chuyển bởi những người lính đó. Vì lý do này, các nhà thiết kế đã cố gắng để tạo ra các robot có thể mang đi bởi con người (được gọi là man-portable robot). Thông thường, các robot này được chứa trong một ba-lô đặt biệt và do một người lính phụ trách mang đi.
Chính vì vậy, trong quân sự nhỏ đôi khi lại tốt hơn rất nhiều. Chúng ta sẽ tìm hiểu kĩ hơn về điều này.
Các robot quân sự thường sử dụng phổ biến bởi một nhóm nhỏ, vì vậy các robot có kích cỡ nhỏ, ít cồng kềnh sẽ tốt hơn.  Được thiết kế với khả năng giải quyết hầu hết các địa hình, thường tích hợp một loạt các cảm biến, bao gồm cả giám sát âm thanh và hình ảnh, phát hiện hóa chất. Ngoài ra, chúng còn cho phép tích hợp các vũ khí khác nhau trên nền khung sẵn có. Hầu như tất cả đều là loại có thể di chuyển bởi con người.
Một số robot tiêu biểu có thể kể đến như:

Mô tả về Talon với các cấu hình khác nhau

Assault Talon

Robot cỡ nhỏ: Vuốt sư tử (TALON)
Talon là loại robot có thể mang theo bởi con người hoạt động trên các lốp nhỏ. Với cấu hình cơ bản có trọng lượng dưới 45 kg, Talon cho phép hoạt động với độ bền cao. Một trong những báo cáo của quân đội Mỹ cho thấy đã có những robot rơi khỏi cầu xuống sông tại Iraq và vẫn hoạt động bình thường. Một trong những tính năng quan trọng của Talon là khả năng đổ bộ với hệ thống điều khiển thiết lập 7 tốc độ và khả năng di chuyển cơ động.
Tính linh hoạt là một trong những điểm làm nên sự thành công cho Talon. Với cấu hình cơ bản, Talon được trang bị các thiết bị cảm nhận âm thanh, hình ảnh cùng một cánh tay cơ khí. Với cấu hình này, Talon có thể phát triển để xử lý việc tìm kiếm và cứu hộ, đã được sử dụng tại Bosnia, Afghanistan và Iraq cho việc xử lý lựu đạn, thiết bị nổ và thuốc nổ nguy hiểm khác.
Gần đây, Talon còn phát triển để đảm nhận thêm nhiều công việc khác. Với thiết bị cảm biến chất hóa học, nhiệt độ và các cảm biến bức xạ hay trang bị súng máy M240 hoặc M249 hoặc Barrett 50.
Quân đội đã thực hiện bổ sung súng phóng lựu đạn và rocket chống tăng trong một phiên bản khác của Talon. Phiên  bản này cho phép robot có khả năng phòng vệ và tấn công, ngoài khả năng giám sát thông thường.
Robot cỡ nhỏ: Packbot
Packbot là một robot nhỏ hoạt động trên bánh xích, nó thậm chí còn nhỏ hơn và nhẹ hơn Talon, robot này ở dạng cấu hình cơ bản nặng khoảng 18 kg. Packbot là thiết bị có thể di chuyển cá nhân và được thiết kế để phù hợp với gói tiêu chuẩn của Quân đội Mỹ mới, các module thiết bị tải nhẹ (MOLLE).

Một Packbot Scout tìm kiếm các bẫy mìn trên xe tải tại sân bay Najaf, Iraq, ngày31 tháng 3, 2004.	Di chuyển của Packbot

Sử dụng bộ vi xử lý Pentium và cấu trúc đặc biệt để giải quyết các vấn đề khó khăn, khung của Packbot bao gồm thiết bị GPS, la bàn điện tử, cảm biến nhiệt. Theo nhà sản xuất iRobot, Packbot có thể di chuyển trên 13 km/giờ, có thể được triển khai trong vài phút và có thể chịu được va chạm từ độ cao 1,8m vào bê tông.
Lính Mỹ thường xuyên tận dụng lợi thế của độ chắc chắn này, tung Packbot qua các cửa sổ của các tòa nhà nơi có kẻ thù ẩn nấp và sau đó sử dụng nó để tìm ra nơi  kẻ thù đang ẩn nấp. Ngay cả khi bị lộn ngược rơi xuống đất, nó có thể lật lại cách sử dụng chân chèo. Các chân chèo này còn giúp chúng leo lên các vật trở ngại cao.

	Matilda với cánh tay cơ khí

3 cấu hình có thể của Matilda

Packbot có trong một vài phiên bản khác nhau ngoài các Packbot Scout cơ bản. Packbot Explorer thêm một "đầu" hình vuông để có thể gắn thêm lên trên một cánh tay bằng kim loại, xoay và nghiêng, cung cấp hình ảnh về môi trường, vị trí thông qua máy tính. Packbot EOD sử dụng để giải giáp hoặc kích nổ chất nổ nguy hiểm một cách an toàn. Nó sử dụng một cánh tay cơ khí kết hợp với  các cảm biến âm thanh và hình ảnh.

Matilda được phát triển bởi Mesa Robotics, có cấu trúc tương tự các robot cỡ nhỏ khác nhưng cao hơn do có hình dạng tam giác. Với trọng lượng 28kg gồm pin, Matilda có thể mang bởi hai người hoặc để trong thùng xe.
Matilda có nhiều cấu hình khác nhau. Ví dụ, nó có thể được trang bị một cánh tay cơ khí hoặc một loạt các camera và cảm biến…
Robot này có  tốc độ tối đa 1m/giây và thời gian hoạt động liên tục từ 4-6 tiếng. Trong trường hợp hỏng lốp, người sử dụng có thể thay thế nhanh chóng trong vòng 5 phút.
Mesa Robotics cũng đang phát triển các robot Maud và Marv chi phí thấp, phù hợp với các nhiệm vụ chấp nhận tiêu hao, ví dụ các nhiệm vụ dùng một lần.
Robot quân sự lớn hơn về cơ bản là xe tải hay xe tăng được điều khiển bằng máy tính và thông qua điều khiển từ xa

http://automation.net.vn/Robot-Robotics/Hoat-dong-cua-Robot-quan-su-Phan-dau.html

Posted in: tin tức