狗来了 [警惕！大狗来了]

　　目前，一些国家正在组建机器人部队，机器人已开始执行侦察、监视、排雷、排爆等任务，替代士兵站岗放哨、排雷除爆。机器人的成本仅是士兵的10%，它替人类厮杀疆场的场景将可能在未来10年内变成现实。世界已在不知不觉中滑进了机器人军备竞赛之中，美国近来研制成功的“大狗”四足机器人更验证了这一趋势。
　　
　　“大狗”的诞生
　　
　　 美国五角大楼一直在尽其所能地研制新型设备，以满足未来作战的需要，各种机器人是其重点关注的新型武器装备。五角大楼的决策者们认为，10年内智能战斗机器人将成为美军未来主要战斗力。为此投入了美国历史上最大的单笔军备研究费用1 270亿美元，研制大量无人战斗装备，以完成未来战场上士兵必须完成的一切战斗任务，包括运输、进攻、防护、寻找目标，其中就包括研制“大狗”四足机器人。
　　
　　
　　
　　 2003年底，美国国防部在自动坦克和控制武器项目框架内向波士顿动力工程公司和Yobotics公司拨款225万美元，授权他们在2年内，设计、研制并生产出一种运输机器人样品。士兵可以利用它来运送自己的部分装备，以减轻战斗负荷，特别是可以在那些军车难以出入的山地丛林中助士兵一臂之力。波士顿动力工程公司的设计构想为一种四足行走的机器人，并为它起名叫“大狗”（Bigdog，其名字来源于一种原产丹麦的大型犬，称为丹麦大狗或大丹犬），该设计得到了美国国防部高级研究计划署的青睐。2004年新年伊始，波士顿动力工程公司联合福斯特?米勒公司、喷射推进试验室和哈佛大学Concord Field Station展开对“大狗”机器人的研究。该项目得到美国国防部高级研究计划署1 000万美元的资助。研究团队充分利用仿生学、控制学方面的成果，于2006年初就研制成功“大狗”机器人的样机，样机可以在实验室内完成一些控制动作。经过2年不断的改进和提高，特别是增加了远程控制模块和路径规划模块，“大狗”较好地解决了四条腿行走时的平衡问题，实现了半自主行走，终于摆脱了拴在脖子上的“链条”。 今年波士顿动力工程公司更是将“大狗”在冰雪地的性能演示视频资料和在试验室内测试的视频资料发布到Youtube网站以庆祝“大狗”的诞生。
　　
　　解剖“大狗”
　　
　　 狗如其名，“大狗”的身材类似于大丹犬，长约1米，高0.7米，重75千克，只是比大丹犬少了个脑袋。
　　 “大狗”的身体是一种钢架结构，最初设计成一个梯形框架，框架内安装有各种机械和设备。“大狗”的心脏是一台圆筒形汽油发动机，该发动机为单缸二冲程发动机，安装在大狗躯干的后部。发动机的散热器最初打算布置在躯干中部的侧面，考虑到“大狗”的运输用途，躯干中部是主要的运载区，将散热器布置在这里散热效果会大打折扣，而且不利于运载的货物的挂载，设计人员最终将散热器布置在躯干的一端。
　　 “大狗”靠四条强有力的机械腿来运动，它的腿是铰链式的，每条腿上有3个关节，还有很多协调装置，可以吸收震动的能量，每一个关节位置都装有应力传感器，“大狗”足部也装有应力传感器，能够对地面的变化进行探测，并做出相应的反应。为了减轻重量，“大狗”腿部的骨骼由铝合金材料制成。“大狗”的肌肉是分布于四肢和躯干的液压系统，液压系统的动力来源于单缸二冲程汽油机，在控制系统的控制下各部分液压系统和弹簧系统配合，就可实现“大狗”各条腿的伸缩曲直，实现迈步、收腿等动作。
　　 “大狗”的大脑是1台先进的计算机，安装了功能强大的计算机程序，它的神经系统就是遍布各处的各种传感器，帮助它实现控制平衡、转向、定位等功能。“大狗”众多种传感器中最特殊的是一套用于保障平衡和穿越崎岖路面的“主动平衡系统”，使“大狗”在受到外力冲击时能够保持身体的平衡和稳定。惯性测算单元也是“大狗”神经系统的重要组成部分，它使用光纤激光陀螺仪和一组加速器传感器跟踪机器狗的运动和位置。“大狗”关节上安装的传感器，负责测量力量和位置，计算机参照这些数据，结合从惯性测算单元获得的信息，确定四条腿应该是抬起还是放下，向右走还是向左走。如果有一条腿比预期更早地碰到了地面，计算机就会认为它可能踩到了岩石或是山坡，然后就会相应地调节自己的步伐。电脑通过调整关节的液压系统中液压油的充放，可以准确控制每条腿的迅速收放。在计算机的控制下，“大狗”每秒钟可以对其关节进行500次调整，从而使“大狗”迈出准确的步伐。
　　 “大狗”虽然没有脑袋，却有一对眼睛，即在躯干前部安装了一个立体摄像头和一部激光扫描仪。它能够扫描前方的道路，并将看到的相关路面信息输入计算机，同时传输给后方的控制人员。“大狗”可以根据设定的简单线路自主前进，也可以通过远程控制前进。
　　
　　 “大狗”的能耐
　　
　　 波士顿动力工程公司称“大狗”是四足机器人中的“超级霸王”，是目前世界上最先进的四足机器人，能在战场上为士兵运送弹药、食物和其他物品。根据美国官方公布的录像，“大狗”展示了惊人的活动能力和适应性。“大狗”拥有比传统轮式或履带式机器人更强的越野能力，目前能够以5.3千米/小时的速度越野行进，它的最高负载可达40千克。它能够在越野地面快速跑动，能够攀爬35度的陡坡，跨越崎岖路段，即便是遭受到被从侧面猛踹一脚的强烈撞击时仍能迅速恢复平衡，在多石、泥泞和雪地上可以说是“健步如飞”，在光滑的冰面上行走也能应付自如。而且它还具有超强的跳跃能力，可以跳过1米多宽的壕沟。
　　 目前美军士兵肩上背负的战斗装备约重45千克，随着“大狗”的研制成功，士兵肩头的负重将大部分转移到“大狗”的背上，“大狗”完全可以在那些军车难以出入的险要地段助士兵一臂之力，从而提高美军士兵的战斗力。“大狗”的能耐并不只限于为士兵减负，它还有其他的本领。比如说为士兵携带水净化装置，让士兵在任何地方都能喝上安全干净的水，它装备有红外热成像仪，能让士兵们拥有看透黑夜和幕障的千里眼，它还能发电，成为士兵们各种随身装备的电力来源。总之，“大狗”可以改进和利用的空间非常大。
　　
　　 品评“大狗”
　　
　　 “大狗”的诞生有许多标志性的意义，标志着美军地面控制技术达到一个新阶段，标志着仿生学在军事科技上的应用上了一个新台阶，标志着美军的步行式地面移动技术取得阶段性成果，一改过去仅依赖轮式、履带式机械机动方式的现状。“大狗”一亮相就受到人们的喜爱和追捧，马上就产生了许多“狗粪”（“大狗”的fans，这里戏称“狗粪”）。更有一些“狗粪”别出心裁，以两个人头对头搭在一起，模拟“大狗”的动作，形态滑稽，从中也能看出人们对“大狗”的喜爱程度。尽管“大狗”是一种划时代的设计，但我们也要认识到，“大狗”作为一种新生的军事装备，还有一些需要解决的问题和攻克的课题。
　　 首先是“大狗”没有自卫武器，那样的话很容易被对方“俘虏”。因此，依目前的情况来看，它一般只能像真狗一样跟在主人后面行动，譬如跟在步兵班后面30～300米处等待被呼叫。 另外，“大狗”的噪声问题非常令人头痛。现在它身上装的单缸二冲程汽油发动机，虽然可以满足它的动力要求，但却会带来很大噪音，噪声高达110分贝。这样一只“爱咆哮的狗”是不受陆军欢迎的，因为它会使士兵暴露位置，无法达成行动的突然性，并且容易让士兵遭到对方的攻击。
　　 波士顿动力工程公司对这些问题也有清醒的认识，目前他们已经开始着手研制下一代“大狗”。波士顿动力工程公司将在“大狗二世”的每条腿上多安一个动力关节，使它能够以更快的速度攀越更陡的斜坡，以及通过地势更险峻的路段。而且，波士顿动力工程公司也在考虑降低噪声的方案，实现“大狗”的“静默”前进。更重要的是，波士顿动力工程公司将提高“大狗”的智能化水平，实现“大狗”的完全自主行进。“大狗”将能够根据设定的任务和自己探测到的路面情况，自动避开障碍，自主选择最佳路线。美国军方也有为“大狗”安装武器装备的计划。因此可以想象，未来的“大狗”可能就是一只武装到牙齿，能够静悄悄潜到你身边，突然发动袭击的“地狱猎犬”。