Česky vojenský robot TAROS 6×6 V2

VOP CZ a centrum CAFR

VOP CZ je státní výrobní a vývojový podnik se sídlem v Šenově u Nového Jičína. Firma se může pochlubit dlouholetou tradicí (od 1946) v opravách, modernizacích, výrobě a vývoji speciální techniky pro pozemní vojsko. V minulosti vznikl ve VOP CZ například modernizovaný tank T-72M4 CZ nebo většina bojových vozidel pěchoty Pandur II, včetně všech specializovaných verzí.

Firma VOP CZ je však v současné době podnik zaměřený především na civilní výrobu, která tvoří 90 % obratu firmy. Jak ale říká ředitel Útvaru výzkumu a vývoje VOP CZ Pavel Mikunda, VOP CZ nemá v plánu opustit své unikátní vojenské vývojové a výrobní kapacity.

Již v průběhu běžící výroby kolových vozidel Pandur II tak došlo k rozhodnutí pokračovat ve vývoji vojenských a bezpečnostních systémů. Dlužno dodat, že díky klesajícímu obrannému rozpočtu nemohla firma počítat s velkými dotacemi od Ministerstva obrany.

V současné době VOP CZ vlastními silami a za své náklady vyvíjí dva unikátní systémy v oblasti speciální techniky. V prvním případě se jedná o moderní 3D skener podvozků vozidel, který pomocí laserového radaru dokáže zjišťovat tvarové změny podvozků vozidel. Skener KERBEROS dokáže velmi rychle odhalit, především při vjezdu/výjezdu ze střežené oblasti, zda podvozek aut obsahuje nějaké cizí zařízení – například výbušné nástražné systémy nebo kontraband.

Druhým vývojovým projektem, a předmětem tohoto článku, je kolový vojenský robot TAROS V2. Tento projekt je ve VOP CZ realizován v úzké spolupráci s Centrem pro pokročilou outdoorovou robotiku - CAFR (Center for Advanced Field Robotics), jehož je podnik zakládajícím členem. V centru kromě VOP CZ působí univerzity - Univerzita obrany v Brně, VŠB-TU Ostrava, VUT Brno a ČVUT Praha. Centrum si klade za cíl sdružovat odborníky z oboru a také přenášet výsledky výzkumu z akademického prostředí do praxe.

Jako zajímavost můžeme uvést, že VOP CZ v počátcích uvažoval o vývoji těžkého robotického prostředku postaveného na podvozku kolového bojového vozidla. Vývoj takového systému se však prozatím odchyluje od současných požadavků AČR potažmo jiných armád, proto se podnik soustředil na menší a univerzálnější robotickou platformu.

Všechny kola TAROS 6×6 V2 jsou individuálně výkonově a směrově říditelná. Na obrázku lze jasně vidět natočení kol. Lze také vidět fyzické rozdělení základního modulu 4×4 a připojeného 2×2 s dieselovým generátorem. / VOP CZ

TAROS 6×6 V2

TAROS 6×6 V2 je prototyp modulárního kolového robota, následovníkem technologických demonstrátorů TAROS 4×4 TCX G2 (2012) a TAROS 6×6 FURBO (2013). Předchozí dva robotické demonstrátory posloužily firmě VOP CZ k odzkoušení potřebných technologií a k získání potřebného „know-how.

Naopak TAROS 6×6 V2 je již prototypem, tedy robotem, na jehož základě lze postavit produkční, tedy sériovou verzi vojenského prostředku. Dlužno připomenout, že systém TAROS 6×6 V2 je především robotickou platformou pro specializované nástavby všeho druhu.

Robot TAROS 6×6 V2 je na první pohled podobný americkému systému SMSS (Squad Mission Support System) od General Dynamics Land Systems. Vzhled a úkoly jsou podobné, ale přístup ke konstrukci je zcela odlišný.

Náprava se skládá ze dvou samostatných bloků sdružující kolo, závěsný systém kola, elektromotor, převodovku (šedá barva) a elektromechanický šroubový aktuátor (béžová barva). / VOP CZ

Základní stavebním blokem českého robota TAROS 6×6 V2 je kolová část s integrovaným elektrickým motorem, převodovkou a závěsným mechanismem. Každé kolo robota TAROS 6×6 V2 je výkonově a směrově řiditelné - součástí bloku je tak i elektromechanický šroubový aktuátor pro natáčení kol.

Každý elektromotor disponuje výkonem 10 kW při 1 000 N.m. O zkrocení obřího kroutícího momentu se stará integrovaná převodovka pro každé kolo. V případě verze TAROS V2 se tak celkový výkon pohonného systému robota může pohybovat od 40 - 100 kW podle počtu náprav.

Výhodou takového řešení jsou mimo jiné nízké nároky (finanční, organizační) na logistiku a servis v polních podmínkách. V případě poškození robota lze jednoduše, s běžným montážním vybavením, vyměnit celý poškozený blok s kolem.

Počítačový model TAROS V2 ve verzi 8×8. Lze vidět umístění dieslového nabíjecího soustrojí (vzadu) nebo umístění akumulátorového modulu (béžově). / VOP CZ

TAROS 6×6 V2 disponuje plným výkonem i ovládacími schopnosti při jízdě vpřed i vzad. Řiditelná kola navíc propůjčuji robotu unikátní manévrovací schopnosti. Robot natočením krajních kol se například dokáže otočit (velmi rychle) na místě a umí také tzv. krabí pohyb.

Srdcem robota TAROS 6×6 V2 je samostatný modul 4×4 s lithium-fosfátovými akumulátory, veškerou řídicí a komunikační elektronikou a s modulární senzorickou nástavbou. V případě přání zákazníka lze postavit robota pouze na základě modulu 4×4.

K základnímu modulu, v případě robota TAROS 6×6 V2, je možno připojit jednotlivé moduly 2×2, které rozšiřují nosnou plochu, zvyšují průchodivost a mohou variantně obsahovat generátor pro výrobu elektrické energie, robotickou ruku, zbraňovou stanici a podobně.

Srdce a mozek robota TAROS 6×6 V2 tvoří modul 4×4. Na obrázku počítačový model 8×8 s dalším vloženým modulem 2×2 s robotickou rukou. / VOP CZ

Díky nabíjecímu soustrojí je dojezd robota výrazně prodloužen a je limitován pouze velikostí palivové nádrže.

TAROS 6×6 V2 je etalonem možné produkční verze robota. Cely systém je však modulární. Mezí základní modul 4×4 a 2×2 s generátorem lze připojovat další moduly 2×2 (případně 4×4) prakticky „libovolně". Problémem tedy nejsou robotické systémy TAROS V2 verze 8×8 nebo 10×10. Případně, jak byl uvedeno výše, lze používat základní modul 4×4 i samostatně.

Nepočítá se však s úpravou robota v polních podmínkách. Firma VOP CZ nabídne zákazníkovi variabilitu, kde si zákazník sestaví požadovanou variantu podle svých potřeb. Firma ji podle zadání složí a dodá zákazníkovi. Samozřejmě je zde možnost, pokud se část robota poškodí, například v boji, lze vyměnit celý poškozený modul.

Verze robota TAROS V2 s pohonem 8×8. Lze jasně vidět včleněný modul 2×2 s robotickým ramenem do konstrukce robota. / VOP CZ

Každý modul lze vybavit unikátní nástavbou. Kromě klasické ložné plochy, v případě verze pro logistickou podporu vojáka (viz úvodní obrázek), lze moduly vybavit průzkumnými systémy, komunikační technikou nebo i zbraňovými systémy. Robot se také může stát základnou pro letající nebo jiné robotické průzkumné prostředky.

Ve spolupráci s VŠB Ostrava VOP CZ například vyvinul modul 2×2 s robotickým ramenem. Kromě klasického robotického ramena pro uchopování nejrůznějších předmětů lze rameno vybavit nejrůznějším účelovým zařízením – detektorem kovů, radlicí, bagrovací lžící nebo zařízením pro odběr vzorků.

Kromě robotického ramene VOP CZ vyvíjí společně s Univerzitou obrany v Brně celou řadu nástaveb, pracujících samostatně nebo s možností instalace na vozidlo. Jedná se například o modulární robotický manipulátor pro umístění variace senzorů nebo zbraňovou stanici pro lafetaci širokého spektra zbraní včetně ručních, například pušky CZ 805 BREN.

Bohužel bližší rozměrové a výkonové technické údaje firma neuveřejnila. K dispozici je jen přibližná hmotnost robota TAROS 6×6 V2 cca 1 400 kg a také výkon jednoho elektromotoru pohonu kola 10 kW.

Senzorové vybavení a software

Cílem centra CAFR je vyvinout plně autonomního robota, který se bude sám orientovat v jakémkoliv operačním prostředí a předpokládá se, že v blízké budoucnosti bude jednotka více robotů schopna plnit i složité kooperativní úkoly zcela samostatně, případně pouze pod vzdáleným dohledem operátora v řídícím centru.

Důležitými komponenty robotického systému jsou zejména pokročilé senzory, které jsou prozatím velmi drahé a jejich cena může překročit i cenu samotného systému, nicméně tím klíčovým je řídící software, který data ze senzorů zpracovává, analyzuje a řeší procesy umělé inteligence tak aby se systém choval optimálně v kontextu dané situace a plnil pokročilé úkoly autonomní navigace a taktického chování

Ovládací stanice robota TAROS 6×6 V2. / Autor

K ovládaní robota se využívá ovládací stanice umístěná v zodolněném kufru. Cílem konstruktérů a programátorů je maximální míra autonomie robota, avšak i v tomto případě je nutné disponovat možností převzetí plné manuální kontroly nad robotem, kde realizace této funkcionality u takto složitého systému není úplně triviální.

Právě vyvíjený řídící software robota, jak pro autonomní, tak člověkem řízenou jízdu, je jedno z největších know-how firmy VOP CZ. Prototyp TAROS 6×6 V2 je dennodenně testován a jeho softwarové vybavení je neustále zdokonalováno programátory VOP CZ.

Budoucnost robotů v Armádě ČR a možné použití

Mluvit o robotech v Armádě ČR může někomu, vzhledem k současným problémům v armádě, připadat jako sci-fi . Vždyť ministerstvo obrany má problém vybavit vojáky uniformami, jak může kupovat roboty?

Je zde však jeden nepopíratelný fakt - robotické systémy jsou budoucnosti každé vyspělé armády. Létající drony jsou již běžnou výbavou prakticky každé vyspělé armády. Nyní je řada na pozemních robotech.

Na roboty nelze navíc pohlížet jako na novou dovednost armády. Jak podotknul pan Mikunda: "Roboti nenesou samostatnou schopnost, roboti podporují bez výjimky všechny schopnosti armády."

Jaké najdou roboti v armádě využití? Nejzákladnějším posláním je logistická a bojová podpora vojáků v poli.

Cílem vývojářů ve VOP CZ není jen vyvinout robota, ale vytvořit také zcela nové paradigma používání robotů Armádou ČR. / VOP CZ

TAROS 6×6 V2 dokáže přepravit náklad o hmotnosti řádově několik stovek kilogramů a ulehčit tak vojákům, kteří na patrolách nesou i 50 kg. Není problém převážet vybavení, munici nebo zbraně a podporovat vojáky průzkumnými informacemi ze zabudovaných senzorů.

Elektronika robota je schopná následovat vedoucího člena skupiny a pohybovat se po okolí zcela autonomně. V případě problémů lze stiskem jediného tlačítka poslat robota zpět na základnu, třeba se zraněným vojákem.

Dlužno však dodat, že způsobů navigace a autonomních dovedností jsou doslova tisíce. Najít správnou vyváženou směs a spravné nastavení je otázkou tisíce hodin testování.

Při vývoji robota spolupracuje VOP CZ také s designery, kteří pomáhají zhmotňovat představy o možnostech robotů. Uvažuje se například o evakuační verzi vozidla TAROS V2, verze pro dekontaminaci, ženijní, záchranné nebo bojové činnosti.

Designeři pomáhají zhmotňovat představy o možnostech použití robota TAROS V2. / VOP CZ

Není cílem tohoto článku popisovat jednotlivé verze, ale u bojové se zastavíme. TAROS V2 lze vybavit jak projektilovými zbraněmi od těžkých kulometů (teoreticky i rychlopalnými malorážovými kanony), tak granátometem, případně raketovou výzbroji. Raketová výzbroj může být pro střelbu na vizuální nebo dokonce mimo vizuální dohlednost (za horizont).

Zbraně, zaměřování a ovládaní pak lze spárovat například s útočnou puškou jednotlivce s laserovým značkovačem a polohovým senzorem. Tam kde voják míří, míří a následně i střílí zbraňová stanice robota.

Možností použití je řada. Největším problémem však není technika, ale legislativa a také jednoznačné požadavky na ucelený bojový systém.

Jednou stránkou věcí je mít nejmodernější techniku, druhou věcí je ji efektivně začlenit do organizační struktury vojsk, umět využít všech jejich schopností, mít zpracovanou taktiku jejího použití v operacích, vyškolit na ni vojáky a vybudovat potřebné logistické, servisní a výcvikové zázemí.