许威, 苏波*, 江磊, 闫曈, 许鹏, 王志瑞, 邱天奇

(1.中国北方车辆研究所 无人中心, 北京 100072; 2.中兵智能创新研究院有限公司, 北京 100072;3.群体协同与自主实验室, 北京 100072)

0 引言

足式越野机器人集群是指能够在复杂地形环境下协同移动作业的自主系统,它是山地、丛林等复杂环境作战和污染、废墟等复杂场景救援的重要装备,在军民领域有着紧迫的应用需求,其基础理论和关键技术既是当前学术领域研究的重点和热点,也属于面向国家重大需求的经济社会发展和国防建设所需要解决的短板和弱项。

集群协同攻防是陆战场典型的作战样式(见图1)。现代战争正在由传统的大规模集群遭遇战向小规模集群夺控战和袭扰战转变,战场环境也由原来的野外开阔阵地向山地、丛林、城市废墟等恶劣环境转变,传统轮、履式战车的编队集群在上述环境中行动受限、协同不畅,难以发挥群体攻击的优势,因此对高机动足式越野机器人战斗集群的需求迫切;在民用领域,自然灾害和恐怖事件的现场充斥着废墟和危险,普通车辆难以深度介入,人员随时面临二次损伤和被攻击的威胁,进而造成救援不及时和救援人员伤亡事件,因此急需能够越过废墟或在野外极端地形下开展探测危险物品、搜寻遇难人员的足式越野机器人,并通过多机器人协作实施营救行动。

紧迫的需求带动了学术研究的热点和方向。2019—2022年,足式机器人研究多次登上Science Robotics、Nature等顶级期刊,并被选为封面文章;谷歌学术对Swarm Robotics的引用次数呈倍率级增长,显示出足式机器人和群体协同的研究热度。……