北约部署德国可编程机器人昆虫群进行城市和隧道侦察

德国国防初创公司 SWARM Biotropics 表示，它已与包括德国联邦国防军在内的北约客户一起部署了可编程机器人昆虫群，以支持城市和地下环境中的近距离侦察。这项技术可以为美国和盟军提供一种新的低特征选项，用于穿透小型无人机经常难以进入的建筑物、隧道和瓦砾。

SWARM Biotropics正在将生物混合昆虫群推向侦察问题，这可能为北约部队提供新的选择，以渗透房间、隧道、瓦砾和其他微型无人机和地面机器人经常失速的空间。军事影响是直接的：如果士兵能够在建筑物或地下综合体中植入携带传感器的可控昆虫平台，指挥官就可以获得近乎实时的态势感知，而无需暴露侦察小组或使用噪音大、特征丰富的无人机。这种说法不是理论上的。在最近的公开帖子中，SWARM Biotropics 首席执行官斯特凡·威廉 (Stefan Wilhelm) 表示，该公司已经建立了“可编程机器人昆虫群”，并在欧洲和美国进行现场测试后，将其“部署”给包括德国联邦国防军在内的北约付费客户。

“机器人昆虫”背后的操作逻辑与其说是科幻小说，不如说是长期军事习惯的延伸：通过将自然动力复制到机器中或直接整合生物学来利用自然动力。机器人技术中的群体策略借鉴了蚂蚁和蜜蜂，扑翼微型飞行器借鉴了昆虫，粘合剂或传感概念不断从生物学迁移到材料中。生物混合系统下一步将生物体视为移动性和传感基线，然后添加一个最小的电子层来引导、任务和联网。这种倒置很重要，因为运动、自动扶正、地形适应和耐力已经通过生物尺度的进化得到了解决。工程挑战变成了可控接口、小型化有效载荷和弹性通信，而不是执行器和传动系统。

公开报告表明，德国一直在密切关注这一利基市场，因为它加快了国防创新和采购时间表。调查将 SWARM Biotropics 的概念描述为配备微型“背包”的蟑螂，可以通过摄像头收集实时数据，并通过电刺激来远程控制移动，以便在敌对环境中进行监视，包括定位敌人的位置。威廉分别将这些平台描述为配备有神经刺激、传感器和安全通信模块的活昆虫，可以单独操纵或成群自主操作。对于运营商来说，关键细节是预期任务不是广域情监侦。这是在杂乱、GPS 无法识别的微地形内进行的“最后 50 米”侦察，传统小型无人机面临螺旋桨清洗限制、导航错误或立即检测。

该方法依赖于昆虫运动的生物电子控制，通常通过植入电极刺激特定的神经结构或感觉器官来诱导转动、速度变化或步态中断。同行评审的研究表明，蟑螂混合机器人可以通过使用集成微控制器、无线电收发器和电池的背包对胸神经节进行电刺激来引导，所报告的控制重复性挑战反映了个体昆虫之间习惯性和变异性的生物现实。这就是 SWARM 声称的全栈架构的意义所在。差异化因素不仅仅是附加有效载荷，而是将神经接口设计、集群自主软件、模块化有效载荷管理和任务控制工具集成到一个可现场部署的系统中，一个单元可以在没有实验室团队的情况下实际运行。

竞争对手是存在的，但它们分散在三个领域：传统国防研究、学术生物混合实验室和纯合成昆虫规模机器人。近二十年来，美国通过 DARPA 的 HI-MEMS 努力探索紧密耦合的昆虫机器接口进行侦察，明确针对远程控制的机器人昆虫进行隐蔽传感和战术指导。在学术界，亚洲的研究人员报告了自动化组装过程，每只昆虫大约一分钟就能将电子背包固定在蟑螂上，并公布了诱导转弯和减速的性能数据，以及在充满障碍物的地形中进行群体导航演示。日本研究团队还强调功率和耐用性是核心限制，展示了薄型柔性太阳能模块，以减少对电池的依赖，同时保留远程方向控制。与此同时，全人造昆虫规模的机器人项目，如哈佛大学的 RoboBee 代表了不同的竞争压力：受昆虫启发的全合成微型机器人，仍在努力从实验室条件过渡到强大的现场耐力和电力自主权。
对于军队来说，作战影响取决于三个问题：可以携带什么有效载荷、在现实环境中控制的可靠性如何，以及系统在电子战和对抗措施下的弹性如何。相机背包显然是第一步，但更决定性的有效载荷可能是声学传感、化学检测或短脉冲射频映射，有助于识别封闭空间中的人员、发动机或发射器。边缘处理，即使在中等水平，也可以压缩数据、检测运动线索，或将多个昆虫馈送融合到单个战术图片中，从而减少群体的带宽需求。通信问题也是脆弱性：微小的天线和低功率链路更容易受到干扰或性能下降，而且室内传播可能会破坏视距假设。如果有效载荷增加其特征，对手还可以通过简单的物理对策做出反应，从屏障和杀虫剂到扫掠和热或光学检测。

从战略上讲，威廉的演讲中最具破坏性的主张是“通过育种而不是工厂来扩大规模”。如果国防客户可以在没有精密制造的情况下部署大量平台，那么成本曲线和补给逻辑就会发生变化，特别是对于城市作战中的可消耗侦察而言。然而，生物学引入了自己的供应链：受控育种、生物安全、运输标准、福利和伦理审查以及跨生命平台的性能一致性。这些限制将决定机器人昆虫是否成为专门单位的利基工具或更广泛的北约条令中的可扩展层。在短期内，可信的轨迹是有限的，但很重要：携带传感器的小型生物混合群作为微型无人机的补充，填补了士兵视线与第一个房间、隧道弯道或下一次接触可能等待的瓦砾空隙之间的间隙。