一、项目概况

在当今复杂多变的国际形势下，军队面临着愈发多样化且艰巨的任务挑战。从边境巡逻、战场侦察到军事设施维护以及应急救援等，都急需高效、智能且安全的装备支持。科义履带式巡检机器人的出现，为军队在这些方面提供了创新的技术手段。该机器人凭借其先进的技术参数与功能设计，旨在解决复杂环境下风险高的问题，提升军队作战及保障能力，增强军队在现代化战争与日常任务执行中的优势 。

二、系统方案设计

（一）导航定位系统

1.激光雷达 + 北斗 RTK 组合：科义履带式巡检机器人采用激光雷达与北斗 RTK 导航系统相结合的方式。激光雷达能够实时扫描周围环境，构建精确的地图模型，为机器人提供即时的障碍物信息与路径规划依据。在复杂的战场环境中，如城市街巷、山地丛林，激光雷达可快速识别出建筑物、树木、巨石等障碍物，帮助机器人灵活避障。北斗 RTK 则提供高精度的定位服务，定位精度可达毫米级。在边境巡逻任务中，机器人依靠北斗 RTK 能够精准确定自身位置，确保巡逻路线的准确性，不会因定位偏差而误越边境或错过重要区域 。

2.自主导航与路径规划算法：机器人内置先进的自主导航算法，可根据预设任务和实时环境信息，自动规划最优巡检路径。当遇到突发状况，如前方道路被炸毁、出现敌方临时设置的障碍时，算法能够迅速重新规划路径，保障任务继续执行。在执行对军事基地周边的巡逻任务时，若某条常规巡逻路线因施工或意外情况无法通行，机器人可在数秒内重新规划一条合理的替代路线，继续完成对基地周边区域的监控与侦察 。

（二）通信系统

1.5G + 自组网通信：以 5G 通信作为主要的数据传输方式，5G 的高速率、低延迟特性确保机器人能够将采集到的大量数据，如高清视频、各类传感器监测数据等，实时传输回指挥中心。在战场环境中，可使指挥官及时获取现场的详细情况，做出准确决策。同时，配备自组网通信模块，当处于 5G 信号覆盖不到的区域，如偏远山区、地下工事附近时，机器人之间以及机器人与指挥中心之间可通过自组网通信保持联系，保障通信的连续性 。

2.抗干扰设计：针对军事环境中复杂的电磁干扰，科义巡检机器人的通信系统进行了特殊的抗干扰设计。采用屏蔽技术、跳频通信等手段，有效降低电磁干扰对通信质量的影响。在电子战频发的区域，其他通信设备可能因电磁干扰而出现信号中断或数据传输错误，但科义机器人的通信系统能够稳定运行，确保关键信息的可靠传输 。

（三）供电系统

1.磷酸铁锂电池 + 智能充电管理：机器人采用磷酸铁锂电池模块，该电池具有工作电压高、能量密度大、安全性好等优点。能够为机器人长时间运行提供稳定且强劲的动力，支持机器人在复杂任务场景下持续作业。搭配智能充电管理系统，可实时监测电池状态，根据电量使用情况自动规划充电时间和地点。当机器人电量低于设定阈值时，可自动导航至附近的充电基站进行充电，确保随时保持良好的工作状态 。

2.无线充电与应急充电功能：除了常规的有线充电方式，机器人还支持无线充电技术，在一些特殊场景下，如无法进行有线连接时，可通过无线充电板方便快捷地补充电量。此外，配备 24V USB 放电功能，在应急情况下，能为其他小型设备提供电力支持，例如为士兵的便携式通信设备充电，保障作战通信的顺畅 。

三、机器人主要功能

（一）环境感知与侦察功能

1.双光云台与高清成像：机器人搭载双光云台，集成可见光摄像头与红外摄像头。可见光摄像头可拍摄高清视频与图像，在白天或光线充足的环境下，能清晰捕捉周围环境细节，如人员活动、装备状态等。红外摄像头则不受光线条件限制，在夜间或烟雾、沙尘等恶劣环境中，通过捕捉物体发出的红外辐射，实现对目标的探测与识别，可有效发现隐藏的对方人员或发热的军事装备 。

2.有害气体与辐射检测：配备有害气体检测模块，可定制化集成多种传感器，如 CO、CH₄、H₂、O₂等传感器，能够对可能出现的化学武器泄漏、有害气体排放等情况进行实时监测。同时，具备辐射检测功能，可在核辐射风险区域作业，检测环境中的辐射剂量，为部队行动提供安全预警，保障士兵免受有害环境的侵害 。

3.生命探测与人员行为分析：利用声纹识别、人体检测、人脸识别比对等技术，机器人能够在复杂环境中探测生命迹象，识别出是否有人员存在，并对人员的行为进行分析。在救援任务中，可通过声纹识别技术精准定位被埋压人员的位置；在安防监控场景下，通过人脸识别比对，快速识别出可疑人员，对人员徘徊、打架等异常行为及时发出警报 。

（二）装备设施巡检功能

1.红外测温与设备状态监测：通过红外测温技术，机器人能够对军事装备，如坦克、装甲车、火炮等的关键部位进行温度监测。设备在运行过程中，温度异常往往是故障的早期征兆，机器人可及时发现温度过高的部位，并将数据传输回后方，技术人员据此判断设备是否存在潜在故障。同时，结合声纹识别、局放特征识别等技术，对装备运行时的声音、局部放电情况进行分析，全面监测设备的运行状态 。

2.仪表读数识别与数据记录：对于军事设施中的各类仪表，如发电站仪表盘、通信基站监测仪表等，机器人可利用图像识别技术准确读取仪表读数，并将数据自动记录与上传。相比人工读取，大大提高了数据采集的准确性与效率，且能实现对设施运行数据的实时、连续监测，便于及时发现数据异常波动，为设施维护提供可靠依据 。

（三）应急救援辅助功能

1.应急照明与现场支持：在发生爆炸、火灾等紧急情况时，现场往往光线昏暗，不利于救援行动开展。科义巡检机器人配备应急照明系统，可为救援现场提供充足的照明，照亮救援通道，帮助救援人员快速找到被困人员和危险区域。其 24V USB 放电功能还可为救援设备，如生命探测仪、小型通风设备等供电，为救援工作提供有力支持 。

2.物资运输与搬运辅助：机器人具备一定的负载能力，可在应急救援中协助运输小型救援物资，如急救药品、小型工具等。在一些地形复杂、车辆难以进入的区域，机器人能够凭借其灵活的履带式移动能力，将物资快速送达救援现场，提高救援效率 。

四、方案价值

（一）提升作战与任务执行效率

1.快速侦察与情报获取：在侦察任务中，科义履带式巡检机器人能够快速深入危险区域，在短时间内获取大量准确的情报信息，并实时传输回指挥中心。相比传统人工侦察，大大缩短了侦察时间，为作战决策提供及时、可靠的依据，使部队能够快速掌握态势，抢占先机 。

2.高效装备设施巡检：对于军事装备和设施的巡检，机器人可按照预设路线不间断地进行高效作业，不受疲劳、时间等因素限制。能够在更短的时间内完成对大量装备设施的巡检任务，及时发现并解决潜在问题，保障装备设施始终处于良好的运行状态，减少因设备故障导致的作战延误，提升整体效率 。

（二）降低人员伤亡风险

1.危险环境替代作业：在核辐射、化学污染、爆炸现场等危险环境下，机器人可完全替代士兵执行任务，避免士兵直接暴露在危险中，有效降低人员伤亡风险。例如在清理遗留爆炸物时，机器人可先行探测与处理，大大减少了排爆人员面临的危险 。

2.应急救援安全保障：在应急救援场景中，机器人可率先进入危险区域进行侦察与开辟救援通道，为后续救援人员的行动提供安全保障。通过其生命探测功能，精准定位被困人员位置，避免救援人员盲目搜索，减少救援过程中的不确定性与危险，提高救援行动的安全性 。

（三）实现智能化军事管理

1.数据驱动决策：机器人在执行任务过程中采集的大量数据，经过分析处理后，能够为军事管理提供数据支持。通过对装备运行数据的长期分析，可预测装备的使用寿命与维护周期，优化装备采购与维护计划；对战场环境数据的分析，有助于制定更合理的作战策略与兵力部署方案，实现军事管理的科学化与智能化 。

2.远程监控与指挥：借助先进的通信系统，指挥官可在后方远程实时监控机器人的运行状态与任务执行情况，并对其进行远程指挥。这种远程监控与指挥模式，打破了地域限制，提高了军事管理的灵活性与及时性，尤其在应对突发事件时，能够迅速做出响应与决策 。