簡 介：在電影《超能陸戰(zhàn)隊》(Big Hero 6)中出現(xiàn)了這樣一種黑科技：反派利用一種微型磁力機器人完成各種行動，上天入地無所不能。這種微型磁力機器人是一種可重構(gòu)的模塊化機器人，可實現(xiàn)自組裝、自重構(gòu)以適應(yīng)不同任務(wù)，完成高難度動作。目前，可重構(gòu)機器人已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域：在工業(yè)自動化領(lǐng)域，可重構(gòu)機器人可以完成重復(fù)性、危險或繁瑣的任務(wù)，提高生產(chǎn)效率和減少人為錯誤；在醫(yī)療領(lǐng)域，可重構(gòu)機器人被用于手術(shù)輔助、精確的藥物投放和康復(fù)治療；在搜索和救援任務(wù)中，可重構(gòu)機器人能夠在災(zāi)難現(xiàn)場尋找幸存者、提供緊急醫(yī)療援助，甚至執(zhí)行危險的救援行動；在環(huán)境保護方面，可重構(gòu)機器人能夠監(jiān)測污染源并收集數(shù)據(jù)，幫助環(huán)境保護機構(gòu)采取相應(yīng)的措施。

隨著科技的發(fā)展，可重構(gòu)機器人或?qū)⑹菣C器人研發(fā)的重要方向，可重構(gòu)機器人融合了最新的機電、計算機控制等技術(shù)，具備自適應(yīng)、自組織能力，能夠根據(jù)不同任務(wù)重新組合，優(yōu)化自身結(jié)構(gòu)，各模塊集控制、機動、通信于一體。根據(jù)各模塊的功能和結(jié)構(gòu)的異同，通常把可重構(gòu)機器人分為同構(gòu)系統(tǒng)(homogeneity)和異構(gòu)系統(tǒng)(heterogeneity)。同構(gòu)機器人系統(tǒng)中各模塊的功能和構(gòu)造相同，通過重構(gòu)，各模塊在新的單元中扮演不同的角色；異構(gòu)機器人系統(tǒng)中各模塊的功能和結(jié)構(gòu)各異。自1972年首個蛇形機器人問世以來，可重構(gòu)機器人引起了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注，可重構(gòu)機器人的軟硬件模塊自動化、構(gòu)型設(shè)計、可重構(gòu)實時控制軟件的不斷更新?lián)Q代使得可重構(gòu)性越來越契合現(xiàn)代戰(zhàn)爭環(huán)境，符合現(xiàn)代戰(zhàn)爭理念，因此可重構(gòu)機器人有望在未來戰(zhàn)場大放異彩。

管中窺豹——可重構(gòu)機器人的發(fā)展趨勢

要面向未來戰(zhàn)場，適應(yīng)打贏未來戰(zhàn)爭，可重構(gòu)機器人的研發(fā)至少具備智能化、多功能、協(xié)同作戰(zhàn)、自主修復(fù)幾個特點：一是智能化。未來戰(zhàn)場上的可重構(gòu)機器人需要具備更高的智能水平。通過借鑒結(jié)合人工智能領(lǐng)域的最新研究成果，可重構(gòu)機器人將能夠?qū)崿F(xiàn)自主感知、自主學(xué)習和決策能力的全方位提升。它們能夠自主識別目標、判斷敵我差距并迅速做出反應(yīng)，提高作戰(zhàn)效率和生存能力。二是多功能性?？芍貥?gòu)機器人在未來戰(zhàn)場將承擔多項任務(wù)，成為多種任務(wù)的通用平臺。通過模塊化設(shè)計和靈活配置，它們可以快速轉(zhuǎn)換不同的工作模式和自身構(gòu)型，更加適應(yīng)不同戰(zhàn)場環(huán)境和任務(wù)需求。例如，在偵察任務(wù)中，機器人可以裝備高清攝像頭等偵察設(shè)備；在物資運輸任務(wù)中，機器人可以裝載貨物并自主導(dǎo)航。三是協(xié)同作戰(zhàn)能力。未來可重構(gòu)機器人將形成一個分布式的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，各個單位都是獨立的指控單元，可以實現(xiàn)實時通信和數(shù)據(jù)共享，進而能夠進行協(xié)同作戰(zhàn)，進行作戰(zhàn)指令的傳遞。通過彼此分工合作和互相配合，可重構(gòu)機器人團隊可以更好地執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)，提高整體作戰(zhàn)效能，成為無人集群作戰(zhàn)的重要力量。四是自主修復(fù)能力。面對戰(zhàn)場上更深程度的破壞和損傷，可重構(gòu)機器人將具備完整的自主修復(fù)和恢復(fù)功能，對每個模塊功能進行實時監(jiān)測，充分發(fā)揮其重構(gòu)功能迅速調(diào)整狀態(tài)。例如，通過采用彈性材料和可替換零部件，機器人可以在受損后自動進行修復(fù)，減少對后勤補給的依賴，延長其作戰(zhàn)壽命。

放眼未來——可重構(gòu)機器人的戰(zhàn)場應(yīng)用

可重構(gòu)機器人由一系列相對獨立的機械電子模塊有機連接而成。每一個模塊都允許動力和信息相互傳輸，通過程序?qū)崿F(xiàn)機器人自主改變機器人的構(gòu)型，快速適應(yīng)新環(huán)境和復(fù)雜任務(wù)?；诳芍貥?gòu)機器人的種種優(yōu)勢，將廣泛應(yīng)用于未來戰(zhàn)場。 首先，重構(gòu)機器人的最為主要的作用是用于偵察和目標定位?？芍貥?gòu)機器人能夠在敵后實施隱蔽偵察，探測敵軍位置和作戰(zhàn)動態(tài)，為指揮官提供即時情報。它們可以攜帶多種傳感器和監(jiān)視設(shè)備，具備高精度目標定位能力，為決策者提供準確的情報支持，極大程度掃清戰(zhàn)場迷霧。 其次，重構(gòu)機器人可用于物資運輸和后勤保障。面對復(fù)雜的戰(zhàn)場物流需求，可重構(gòu)機器人能夠自主執(zhí)行物資運輸任務(wù)，保障部隊的后勤保障需求。它們可以通過高精度導(dǎo)航并規(guī)劃算法，實現(xiàn)自動導(dǎo)航、避障和路徑規(guī)劃功能，確保安全高效地完成運輸任務(wù)。 再次，重構(gòu)機器人也可以實現(xiàn)攻擊和防御?？芍貥?gòu)機器人在攻擊和防御任務(wù)中發(fā)揮重要作用。它們可以攜帶各類武器裝備，并通過智能決策系統(tǒng)進行目標選擇和打擊。同時，機器人還可以擔任防御任務(wù)，通過警戒感知和快速反應(yīng)，保護友軍免受敵軍威脅。 最后其戰(zhàn)場救援和搜救也不容忽略。在緊急情況下，可重構(gòu)機器人可以派遣到危險區(qū)域執(zhí)行救援和搜救任務(wù)，現(xiàn)有可重構(gòu)機器人已具備了危險地域作業(yè)功能。它們可以攜帶生命探測設(shè)備和救援工具深入搜救，為被困人員提供援助，并進行及時的緊急醫(yī)療處理。

勾畫藍圖——可重構(gòu)機器人可能帶來的巨大影響

重構(gòu)機器人的問世必定在未來會發(fā)揮巨大作用，它不僅可以推動未來戰(zhàn)爭形勢的進一步升級，同時，也可以作為智能化戰(zhàn)爭真正的執(zhí)行者，在一定程度上標志著，戰(zhàn)爭已非傳統(tǒng)形勢，科技成為戰(zhàn)爭的最主要的決定因素之一。 一方面，重構(gòu)機器人可以造成技術(shù)競爭與士兵減員。隨著可重構(gòu)機器人的廣泛應(yīng)用，國家之間的技術(shù)競爭尤其是作戰(zhàn)機器人的競爭將更加激烈。與此同時，技術(shù)變革帶來的組織結(jié)構(gòu)調(diào)整也不容忽視，可重構(gòu)機器人的出現(xiàn)可能導(dǎo)致軍隊規(guī)模大幅減少，未來戰(zhàn)爭降低對作戰(zhàn)人員的直接依賴性。然而這也將引發(fā)一系列的問題，例如可重構(gòu)機器人在執(zhí)行任務(wù)時是否能與人類士兵進行有效配合、增進交互，以及具備自主決策能力的可重構(gòu)機器人是否應(yīng)該被授予直接決策權(quán)等。 另一方面，重構(gòu)機器人的使用也深入推進戰(zhàn)爭模式智能化發(fā)展。隨著相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展，可重構(gòu)機器人的攻防能力問題將成為關(guān)鍵考量因素。由于戰(zhàn)場環(huán)境的復(fù)雜性和敵方網(wǎng)絡(luò)攻擊威脅，可重構(gòu)機器人在具備高度防護能力的同時，兼具毀傷、干擾能力，這使得可重構(gòu)機器人需要具備一定的智能對抗攻防技術(shù)，保證自身免受敵方滲透和控制，成為未來戰(zhàn)爭最具威脅性的一環(huán)。 總之，面向未來戰(zhàn)場的可重構(gòu)機器人具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V泛的應(yīng)用場景。它們將通過智能化、多功能、協(xié)同作戰(zhàn)和自主修復(fù)等特點，為各國提供更強大的作戰(zhàn)能力。在確?？芍貥?gòu)機器人在戰(zhàn)場上的合法、安全和可控性的前提下，加快技術(shù)研發(fā)，深入推進智能化作戰(zhàn)與無人作戰(zhàn)理念，充分發(fā)揮其可重構(gòu)機器人的作戰(zhàn)潛力，為國際社會增加更多安全穩(wěn)定因素，并為人類社會帶來更多福祉。