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美国军方研发新方程式 动态发展的军用车辆

全球汽车快讯 据外媒报道,美国军方的科研人员研发了一款新方程式(formula),或将为如何打造节能、高效的足式机器人(legged robot)带来全新的见解。

动态发展的军用车辆

美国陆军作战能力发展司令部(U.S. Army Combat CapabilitiesDevelopment Command,DEVCOM)与美国陆军研究实验室(Army Research Laboratory)的博士Alexander Kott、Sean Gart和Jason Pusey提出了打造自动化军用足式机器人平台的全新理念。该团队致力于尽可能提升该平台的运行效率,使其效率可媲美其他地面移动系统。

据科研人员透露,这类系统的应用或将改变军用车辆的研发,但他(她)们尚不清楚足式、轮式及履带式系统均匹配同一曲线的原因,但这一新发现无疑是一大进步。

Gart表示:“鉴于真实世界中的大量制约条件,若车辆研发人员发现某项设计所需的动力比当前所能提供还要大,那么这个新方程式或将成为另一条道路——其旨在提升电力输出及发电(power transmission and generation)的性能,或是重新思考车辆的质量及车速需求。”

研发新方程式

科研人员的灵感来自于上世纪80年代的一个方程式,其道明了动物质量、速度和动力消耗间的关系。然后,他们研发了新方程式并将其用于各类足式、轮式及履带式系统,如:地面机器人(ground robots)。

该团队认为,尽管这类方程式数据距今已有近30年了,但他(她)们是率先从这类数据中得出该方程式各要素关系并进行深入研究的人员。该研究发现表明,足式系统与轮式、履带式平台一样高效。

作为该研究室的首席科学家,Kott表示:“在无人攻击机和智能化军火领域内,步兵下车作战(dismounted infantry)的作用愈发凸显,步兵将持续推进数日并在山地、浓密的树林及城市环境等最杂乱的地域开展攻击。

这是因为这类地域能够为其提供最大的掩护和隐藏,不被无人攻击机发现其踪迹。反过来说,下车作战的步兵也急需车辆的掩护和输送,特别是那些在丘陵地带(起伏不平的地域,broken terrain)轻松前行的车辆。那么,足式车辆,特别是带自动驾驶功能的这类车辆,将发挥非常重要的作用。”

能源效益

据Kott透露,足式机器人的一大问题在于:足式机器人的能源效益似乎很差,这就限制了其与士兵间的协同作战能力。

Kott表示:“在过去的三十年内,美国军方的科研人员已应对了自动驾驶车辆研发中的大量问题。现如今,轮式或履带式地面车辆、被称为飞行汽车的采用固定翼的小型飞机及采用旋转翼的小型直升机的声音更小,更易被编入到部队中。但对于足式机器人平台,仍有许多障碍难以解决,最大的问题是如何实现其能源效益。

他补充道:“士兵们不可能为了这些耗能较大的足式机器人而选择携带燃料或电池。”

但有了新方程式后,该团队发现,人型机器人平台应该和轮式、履带式平台的能效相同。

该团队还采集了多项地面移动系统的数据并研究了福特Model T等复合系统(combined systems)。

据Gart透露,该研究将帮助设计师确定电力、速度及质量间的取舍,以便提升未来国防型陆栖机器人的性能。

该方程式的能耗或将与车辆的能耗近似

Kott表示:“美国军方务必制定可行、宏大的目标,对未来陆栖机器人的电量、速度和质量实现最优配比。仅凭借当下的经验是无法实现这类目标的,因为军用硬件的研发及应用通常要数年乃至数十年之久。

因此,这类硬件的指定者(specifiers)和设计师们务必基于未来的技术机遇来实现其具有挑战性但仍可实现的诸多目标。因此,在设计时,研究人员未必能完全理解相关的新技术。”(本文为编译作品,所用英文原文和图片选自unite)

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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