4.腾云驾雾——空中机器人
空中机器人又叫无人机，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。80多年来，世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前推进的，无论从技术水平还是无人机的种类和数量来看，美国均居世界首位。
纵观无人机发展的历史，可以说现代战争是推动无人机发展的动力。
越南战争期间美国空军损失惨重，为此美国空军较多地使用了无人机。如“水牛猎手”无人机在北越上空执行任务2500多次，超低空拍摄照片，损伤率仅4％；AQM-34Q型147“火蜂”无人机飞行500多次，进行电子窃听、电台干扰、抛撒金属箔条及为有人飞机开辟通道等。
在1982年的贝卡谷地之战中，以色列军队通过空中侦察发现叙利亚在贝卡谷地集中了大量部队。6月9日，以军出动美制E-2C“鹰眼”预警飞机对叙军进行监视，同时每天出动“侦察兵”及“猛犬”等无人机70多架次，对叙军的防空阵地、机场进行反复侦察，并将拍摄的图像传送给预警飞机和地面指挥部。这样，以军准确地查明了叙军雷达的位置，接着发射“狼”式反雷达导弹，摧毁了叙军不少的雷达、导弹及自行高炮，迫使叙军的雷达不敢开机，为以军有人飞机攻击目标创造了条件。
1991年爆发了海湾战争，在整个战争期间，“先锋”无人机是美军使用最多的无人机种，美军在海湾地区共部署了6个先锋无人机连，总共出动了522架次，飞行时间达1640小时。那时，不论白天还是黑夜，每天总有一架先锋无人机在海湾上空飞行。而在威斯康星号和密苏里号军舰上起飞的先锋无人机就有151架次，飞行了530多个小时，完成了目标搜索、战场警戒、海上拦截及海军炮火支援等任务。
这种无人机也成了美国陆军部队的开路先锋。它为陆军进行空中侦察，拍摄了大量的伊军坦克、指挥中心及导弹发射阵地的图像，并传送给直升机部队，接着美军就出动“阿帕奇”攻击型直升机对目标进行攻击，必要时还可呼唤炮兵部队进行火力支援。先锋机的生存能力很强，在几百架次的飞行中，仅有一架被击中，有4～5架由于电磁干扰而失事。
除美军外，英、法、加拿大也都出动了无人机。如法国的“幼鹿”师装备有一个“马尔特”无人机排。当法军深入伊境内作战时，首先派无人机侦察敌情，根据侦察到的情况，法军躲过了伊军的坦克及炮兵阵地。
1995年波黑战争中，因部队急需，“捕食者”无人机很快就被运往前线。在北约空袭塞族部队的补给线、弹药库、指挥中心时，“捕食者”发挥了重要的作用。它首先进行侦察，发现目标后引导有人飞机进行攻击，然后再进行战果评估。它还为联合国维和部队提供波黑境内主要公路上军车移动的情况，以判断各方是否遵守了和平协议。
美军因而把“捕食者”称作“战场上的低空卫星”。其实卫星只能提供战场上的瞬间图像，而无人机可以在战场上空长时间盘旋逗留，因而能够提供战场的连续实时图像，无人机还比使用卫星便宜得多。
科索沃战争是世界局部战争中使用无人机数量最多、无人机发挥作用最大的战争。无人机尽管飞得较慢，飞行高度较低，但它体积小，雷达及红外特征较小，隐蔽性好，不易被击中，适于进行中低空侦察，可以看清卫星及有人侦察机看不清的目标。
在科索沃战争中，美国和其他国家总共出动了6种不同类型的无人机约200多架，它们有：美国空军的“捕食者”、陆军的“猎人”及海军的“先锋”；德国的CL-289；法国的“红隼”、“猎人”，以及英国的“不死鸟”等无人机。
无人机在科索沃战争中主要完成了以下一些任务：中低空侦察及战场监视、电子干扰、战果评估、目标定位、气象资料搜集、散发传单以及营救飞行员等。
科索沃战争不仅大大提高了无人机在战争中的地位，而且引起了各国政府对无人机的重视。美国参议院武装部队委员会要求，10年内军方应准备足够数量的无人系统，使低空攻击机中有三分之一是无人机；15年内，地面战车中应有三分之一是无人系统。这并不是要用无人系统代替飞行员及有人飞机，而是用它们补充有人飞机的能力，以便在高风险的任务中尽量少用飞行员。无人机的发展必将推动现代战争理论和无人战争体系的发展。
细小玲珑-微型无人机
微型无人机是20世纪90年代中期才出现的，采用了当今顶尖的高新技术。它的翼展和长度小于15厘米，也就是说，最大的大约只有飞行中的燕子那么大，小的就只有昆虫大小。
微型飞行器从原理、设计到制造不同于传统概念上的飞机，它是微机电系统技术集成的产物。
美国正大力开发微型无人机技术，并研制各种微型无人机平台，有固定翼、旋翼及扑翼式三种。
Aero Vironment公司研制的“黑蜘蛛”固定翼微型无人机成圆盘形，它的翼展15厘米，重56.7克，航程3千米，飞行速度69千米/小时，室外续航时间20分钟。飞行试验表明，“黑蜘蛛”的隐蔽性很好，很难看见或听到它，它的电动机的声音比鸟叫声小得多，人们一般情况下不知道它在哪里。
桑德斯公司研制的微星无人机翼展为15厘米，重100克，最大负载15克，耗电15瓦，续航时间20～60分钟，航程5千米，巡航速度55.6千米/时，飞行高度15～91米。微星将携带昼夜摄像机及发射机。地面站是一个2.7千克重的笔记本电脑，以后将改成手持式的终端。微星既可重复使用，也可一次性使用。
Lutronix公司正在研制一种垂直起降旋翼式无人机，名叫Kollibri，它是在一个垂直圆柱顶端装上旋翼，摄像机装在底部，利用舵面控制俯仰、横滚及偏航，一个压电石英驱动器移动舵面。动力装置是一台电动机或者0.1马力的柴油发动机。无人机的直径10厘米，重316克，负载重量100克，微型柴油机重37克，燃料重132克，占整个无人机重量的一半以上。
微型无人机在15厘米时螺旋桨还可产生需要的效率，但在7.62厘米以下就需要采用翅膀了。对于较小的微型机，扑翼可能是一种可行的办法，因为它可以利用不稳定气流的空气动力学，以及利用肌肉一样的驱动器代替电动机。
加利福尼亚工学院与一些公司正在研制一种微型蝙蝠扑翼式无人机。
微型蝙蝠的翼展为15厘米，重10克，具有像蜻蜓一样驱动的翅膀，扑翼频率为20赫兹。该机可携带一台微型摄像机，上下行链路或音响传感器。在试飞中它无控制地飞行了18分钟，46米远，后因镍镉电池用完而坠地。
1998年初，加利福尼亚大学研制了一种扑翼式微型无人机，叫机器苍蝇。机器苍蝇与真苍蝇差不多，它的身体用像纸一样薄的不锈钢制成，翅膀用聚酯树脂做成。机器苍蝇由太阳能电池驱动，一个微型压电石英驱动器以每秒180次的频率扇动它的4只小翅膀。
驱动器的质量大大小于一只绿头苍蝇的质量，但它比肌肉产生的能量密度大得多。
微型无人机在军事上有广泛的用途，它可进行侦察、生化战剂的探测、目标指示、通信中继、武器的发射，甚至可以对大型建筑物及军事设施的内部进行监视。它特别适合于在城市作战中使用，可以填补卫星和侦察机达不到的盲区。机上装备的摄像机、红外传感器或雷达可将目标信息传回，士兵通过手掌上的显示器，可以看见山后或建筑物中的敌人。如果装上电子鼻，它甚至可以根据气味跟踪敌方某个要人。
微型无人机发展的潜力很大。在战场上，微型无人机，特别是昆虫式无人机，不易引起敌人的注意。即使在和平时期，微型无人机也是探测核生化污染、搜寻灾难幸存者、监视犯罪团伙的得力工具。
5.太空畅游-空间机器人
人类开发和利用太空的能力在提高，但恶劣的空间环境给人类在太空的生存活动带来了巨大的威胁。在未来的空间活动中，将有大量的空间作业要做，这些工作是不可能仅仅只靠宇航员去完成，还必须充分利用空间机器人。
空间机器人主要从事的工作有：空间建筑与装配，例如无线电天线、太阳能电池、各个舱段的组装、人造空间站的建造等；卫星和其他航天器的维护与修理；空间生产和科学实验。
空间环境和地面环境差别很大，空间机器人工作在微重力、高真空、超低温、强辐射、照明差的环境中。
因此，空间机器人与地面机器人的要求也必然不相同，有它自身的特点。
首先，空间机器人的体积比较小、重量比较轻、抗干扰能力比较强。
其次，空间机器人的智能程度比较高，功能比较全。
空间机器人消耗的能量要尽可能小，工作寿命要尽可能长，可靠性要求也比较高。
空间机器人在保证空间活动的安全性，提高生产效率和经济效益，扩大空间站的作用等方面都发挥了巨大的作用。
美好憧憬-旅居月球
到月球去定居可不是一件容易的事，首先要解决吃住的问题，没有水人类将无法生存，那么月球上的水够喝吗？月球是个缺水的星球，虽然在月球上发现了冰，但月球仍是一个干枯的星球。
1998年“轨道探测者”号携带的仪器分析表明，月球南极和北极表面厚40多厘米的土层中含有1000万～3亿吨水。但是，在月球上开采水以前，必须解决灰尘问题。
在每一次阿波罗号飞船执行任务时，都有一些细微灰尘污染仪器，这意味着机器人在月球上面漫游将非常艰难，甚至是不可能的。
于是，科学家想用一个称为“诺曼德探险者”的大型月球车来取代传统的空间站，宇航员可在车内工作。
“诺曼德探险者”号将由一个大推力火箭送到月球，并在水源丰富的地方着陆，比如靠近两极。着陆后，它的机器人臂将它与一个辅助电源拖车连在一起。月球车和拖车拥有组合的燃料电池和太阳能充电系统，有足够的能源，它不仅可以行走数千英里，而且可以供6名宇航员在舒服的条件下工作生活。
“诺曼德探险者”号与传统的月球车的差别在于，在它的外面有一个活动罩。月球车停在着陆器边上，着陆器带着科学仪器和建筑材料包。每一个包都有一个垫子，机器人臂平整一个地方后将垫子打开，将仪器设备在垫子上放好。一切安顿好后，月球车也驶到垫子上，它的罩子下降，与垫子形成一个临时的气密连接。当罩子内充好空气后，乘员将仪器组装调试好。完成工作后，乘员返回月球车，并将罩子与垫子分开，到下一个站点工作。
以后，这罩子可以用来采集样品或维修仪器。当月球车从一个地方移动到另一个地方的时候，它还可以铺设上光缆，为永久居住提供通信装备。
星际漫步——登上火星
1997年7月4日美国航空航天局发射的火星“探路者”号宇宙飞船成功地在火星表面着陆，当时正是火星上日出前两小时。全世界的电视观众都目睹了这一壮举，它标志着人类在征服宇宙的长征中迈出了新的一步。
火星距离地球1.92亿千米，无线电信号由火星传到地球需要19分30秒的时间。探路者号是1996年12月4日由德尔塔2型运载火箭在肯尼迪航天中心发射的，经过7个月的飞行才达到火星。它降落在一个盆地中，距美国以前发射的海盗号飞船的降落地点约1000千米。
尽管1976年“海盗”1号及2号飞船登上火星，发现火星上没有生命，但这次的不同之处在于，“探路者”号飞船首次携带着“机器人车”登上了火星，这就是闻名世界的“索杰纳”火星车。“索杰纳”的任务是对登陆器周围进行搜索，重点是探测火星的气候及地质方面的数据。
“探路者”登陆器上带有各种仪器及“索杰纳”火星车。1971年，前苏联曾向火星发射了两辆火星车，但是一辆撞毁了，另一辆只工作了20秒钟。因此“索杰纳”是在另一颗行星上真正从事科学考察工作的第一台机器人车辆。
“索杰纳”是一辆自主式的机器人车辆，同时又可从地面对它进行遥控。设计中的关键是它的重量，科学家们成功地使它的重量不超过11.5千克。该车上面装有不锈钢防滑链条，有6个车轮，每个车轮均为独立悬挂。
车的前后均有独立的转向机构，最大速度为0.4米/秒。
“索杰纳”是由锗基片上的太阳能电池阵列供电的，可在16伏电压下提供最大16瓦的功率。它还装有一个备用的锂电池，可提供150瓦/时的最大功率。当火星车无法由太阳能电池供电时，可由它获得能量。
“索杰纳”的体积小，动作灵活，利用条形激光器和摄像机，它可自主判断前进的道路上是否有障碍物，并做出行动的决定。“索杰纳”携带的主要科学仪器有：一台质子X射线分光计，可分析火星岩石及土壤中存在的元素，并提供储量数据。从1997年7月4日登上火星之后，“索杰纳”和“探路者”就开始传回火星红色岩石的图像及每日的天气情况。
在火星上工作的几个月里，“索杰纳”共行驶了90多米，分析了岩石成分，拍摄了500多幅照片，而登陆器的摄像机共拍摄了1.6万多幅图像，发回26亿比特的科学数据。索杰纳原来的设计寿命为7天，登陆器为30天以上。实际上“索杰纳”工作了3个月，是原设计时间的12倍多。
