无人驾驶地面车辆（Unmanned ground vehicle UGV）是在与地面接触并且没有人在场的情况下操作的车辆。 UGV可用于许多应用，其中可能不方便，危险或不可能存在人类操作员。 通常，车辆将具有一组传感器以观察环境，并且将自主地做出关于其行为的决定或将信息传递给将通过远程操作来控制车辆的不同位置的操作员。
UGV是无人驾驶飞行器和遥控水下航行器的陆基对应物。 无人机器人正在积极开发用于民用和军用，以执行各种无聊，肮脏和危险的活动。
历史
1921年10月RCA的“全球无线”杂志报道了一辆遥控车。 这辆车无人驾驶，通过无线电无线控制; 有人认为技术有朝一日可以适应坦克。 在20世纪30年代，苏联开发了Teletanks，这是一种装有机枪的坦克，由另一辆坦克的无线电遥控。 这些用于冬季战争（1939-1940）对抗芬兰和1941年德国入侵苏联后东部阵线的开始。在第二次世界大战期间，英国在1941年开发了他们的Matilda II步兵坦克的无线电控制版本被称为“黑王子”，它本来可以用来吸引隐藏式反坦克炮的火力，或用于拆除任务。 由于将油箱的传动系统转换为Wilson型齿轮箱的成本，取消了60辆油箱的订单。
从1942年开始，德国人使用Goliath履带式矿井进行远程拆除工作。 Goliath是一种小型履带式车辆，通过控制电缆传送60公斤炸药。 他们的灵感来自法国在1940年被击败后发现的一种微型法国履带式车辆。成本，低速，依靠电缆控制以及对武器的保护不力的组合意味着它不被认为是成功的。
第一个名为Shakey的主要移动机器人开发工作是在20世纪60年代创建的，作为国防高级研究计划局（DARPA）的研究。 Shakey是一个轮式平台，配有电视摄像头，传感器和计算机，可以帮助指导其拾取木块的导航任务，并根据命令将它们放置在某些区域。 随后，DARPA开发了一系列自主和半自动地面机器人，通常与美国陆军合作。 作为战略计算计划的一部分，DARPA展示了自主陆地车辆，这是第一个能够以有用的速度在道路上和道路上完全自主驾驶的UGV。
今天
俄罗斯和中国正在迅速成为无人地面车辆发展的指挥官。 俄罗斯有各种各样的武装战争机器人。 中国不仅在寻求规避美国在军事机器人领域的统治地位，而且还在巩固区域优势。 中国与邻国之间的一系列热点领土争端刺激了对东京，首尔和新加坡的军事投资。
设计
基于其应用，无人地面车辆通常将包括以下部件：平台，传感器，控制系统，引导接口，通信链路和系统集成特征。
平台
该平台可以基于全地形车辆设计并且包括机车装置，传感器和动力源。 轨道，轮子和腿是运动的常见形式。 另外，平台可以包括铰接体，并且一些平台可以与其他单元连接。
传感器
UGV传感器的主要目的是导航，另一个是环境检测。 传感器可包括罗盘，里程表，倾角仪，陀螺仪，三角测量相机，激光和超声波测距仪以及红外技术。
控制系统
无人驾驶地面车辆通常被认为是远程操作和自主的，尽管监督控制也用于指内部UGV系统和远程操作员的决策组合的情况。
遥控操作
远程操作的UGV是由操作员通过接口控制的车辆。 所有动作均由操作员基于直接目视观察或远程使用诸如数字摄像机的传感器来确定。 远程操作原理的基本示例是遥控玩具车。
远程操作的UGV技术的一些示例是：
无人抓举路虎。
Frontline Robotics遥控UGV（TUGV）
角斗士战术无人地面车辆（美国海军陆战队使用）
iRobot PackBot
塞尔维亚武装部队使用的无人地面车Miloš
Foster-Miller TALON
Remotec ANDROS F6A
自主解决方案
Mesa Associates战术综合轻型部署组装（MATILDA）
Vecna Robotics战场提取辅助机器人（BEAR）
G-NIUS自主无人地面车辆（以色列航空航天工业/ Elbit Systems合资企业）Guardium
Robowatch ASENDRO
Ripsaw MS1
DRDO Daksh
毒蛇
DOK-ING矿山清理，消防和地下采矿UGV
MacroUSA Armadillo V2 Micro UGV（MUGV）和Scorpion SUGV
新星5
Krymsk APC
自主性
自主UGV本质上是一种自动机器人，无需人工控制器即可运行。 车辆使用其传感器来开发对环境的一些有限的理解，然后控制算法使用该传感器来确定在人类提供的任务目标的上下文中采取的下一个动作。 这完全消除了任何人观察UGV正在完成的琐碎任务的需要。
完全自主的机器人可能具有以下能力：
收集有关环境的信息，例如建筑物内部建筑地图。
检测感兴趣的物体，例如人和车辆。
没有人工导航协助的航点之间旅行。
无需人工干预即可长时间工作。
避免对人，财产或其本身有害的情况，除非这些是其设计规范的一部分
解除或清除爆炸物。
无需外界协助即可自行修复
机器人也可以自主学习。 自主学习包括以下能力：
无需外界帮助即可学习或获得新功能。
根据周围环境调整策略。
无需外界协助即可适应周围环境。
培养关于任务目标的道德感。
与所有机器一样，自主机器人仍然需要定期维护。
在开发武装自动机器时要考虑的最重要方面之一是战斗人员和平民之间的区别。 如果操作不正确，机器人部署可能是有害的。 在现代时代尤其如此，当时战斗人员经常故意将自己伪装成平民以避免被发现。 即使机器人保持99％的准确率，失去的平民生命数量仍然是灾难性的。 因此，至少在可以开发出令人满意的解决方案之前，任何完全自主的机器都不可能被发送到战斗中。
自动UGV技术的一些示例是：
为DARPA Grand Challenge开发的车辆
自动驾驶汽车
多功能公用事业/物流和设备车辆
破碎机由CMU为DARPA开发
指导界面
根据控制系统的类型，机器和操作员之间的接口可以包括操纵杆，计算机程序或语音命令。
通讯链接
UGV和控制站之间的通信可以通过无线电控制或光纤完成。 它还可以包括与操作中涉及的其他机器和机器人的通信。
系统集成
系统架构集成了硬件和软件之间的相互作用，并确定了UGV的成功和自主性。
用途
目前使用的UGV种类繁多。 这些车辆主要用于在危险情况下替代人类，例如处理爆炸物和炸弹致残车辆，其中需要额外的强度或更小的尺寸，或者人类不能轻易去的地方。 军事应用包括监视，侦察和目标获取。 它们还用于农业，采矿和建筑等行业。 UGV在海军作战中非常有效，在海军陆战队的战斗中非常重要; 他们还可以利用物流作业到陆地和海上。
UGV也正在开发用于维和行动，地面监视，看门人/检查站行动，城市街道存在以及加强城市环境中的警察和军事袭击。 UGV可以“从叛乱分子手中抢救” – 减少军队和警察的伤亡。 此外，UGV现在正用于救援和恢复任务，并且首次用于在世贸中心9/11之后寻找幸存者。
空间应用
NASA的Mars Exploration Rover项目包括两个UGV，Spirit和Opportunity，它们的表现仍超出原始设计参数。 这归功于冗余系统，谨慎处理和长期接口决策。 机动车（流动站）及其双胞胎，灵魂（流浪者），六轮，太阳能地面车辆于2003年7月发射，于2004年1月降落在火星的两侧。精神号探测车名义上运行，直到它被困在深沙中2009年4月，持续时间比预期长20多倍。 相比之下，机会已超过其三个月的预期寿命超过12年。 好奇号（流浪者）于2011年9月登陆火星，其最初的两年任务已无限期延长。
民用和商业应用
UGV的多个民用应用正在制造和生产环境中的自动过程中实施。 它们还被开发为卡内基自然历史博物馆和瑞士国家展览博览会的自动导游。
农业
UGV是一种农业机器人。 无人驾驶收获拖拉机可以全天候运行，从而可以处理短窗收割。 UGV也用于喷涂和稀释。 它们还可用于监测作物和牲畜的健康状况。
制造业
在制造环境中，UGV用于运输材料。 它们通常是自动化的，称为AGV。 航空航天公司使用这些车辆进行精确定位，并在制造站之间运输沉重，笨重的部件，这比使用大型起重机更省时，并且可以防止人们与危险区域接触。
矿业
UGV可用于遍历和绘制矿井隧道。 结合雷达，激光和视觉传感器，UGV正在开发中，用于在露天矿中绘制3D岩石表面。
供应链
在仓库管理系统中，UGV具有多种用途，从使用自动叉车和输送机转移货物到库存扫描和库存。
紧急响应
UGV用于许多紧急情况，包括城市搜救，消防和核响应。 在2011年福岛第一核电站事故之后，日本使用UGV在辐射太多的区域进行测绘和结构评估，以保证人类的存在。
军事应用
军方使用UGV挽救了许多生命。 应用包括爆炸物处理（EOD），如地雷，装载重物，以及在敌人火力下修复地面条件。 伊拉克使用的机器人数量从2004年的150个增加到2005年的5000个，并于2005年底在伊拉克解除了1000多个路边炸弹（Carafano＆Gudgel，2007年）。 到2013年，美国陆军已经购买了7,000台此类机器，其中750台已被销毁。 军方正在使用UGV技术开发配备机枪和榴弹发射器的机器人，这些机器人可能会取代士兵。
例子
中士
SARGE基于四轮驱动的全地形车; 雅马哈微风的框架。 目前，目标是为每个步兵营提供最多8个SARGE单位（Singer，2009b）。 SARGE机器人主要用于远程监控; 在步兵之前派出来调查潜在的伏击。
多功能战术运输
由通用动力陆地系统公司制造的多功能战术运输（“MUTT”）有4轮，6轮和8轮变型。 目前正由美国军方进行试验。
X-2
X-2是由Digital Concepts Engineering建造的中型履带式UGV。 它基于先前的自动机器人系统，设计用于EOD，搜索和救援（SAR），周边巡逻，通信中继，地雷探测和清除，以及作为轻武器平台。 它长1.31米，重300公斤，速度可达5公里/小时。 它还将穿越高达45英尺的斜坡并穿越深泥。 使用Marionette系统控制车辆，该系统也用于独轮车EOD机器人。
战士
还生产了PackBot的新型号，称为战士。 它的容量是PackBot的五倍以上，可以以高达15英里/小时的速度行驶，是PackBot能够携带武器的第一个变种（Singer，2009a）。 像Packbot一样，它们在检查爆炸物方面起着关键作用。 它们能够携带68公斤，并以8英里/小时的速度行驶。 战士的价格接近40万，全球已经交付了5000多台。
TerraMax
主条目：TerraMax（车辆）
TerraMax UVG包装设计用于集成到任何战术轮式车辆中，并完全集成到制动器，转向，发动机和变速箱中。 安装的车辆保留了驾驶员操作的能力。 由奥什科什国防部制造并配备该套件的车辆参加了2004年和2005年的DARPA大挑战以及2007年的DARPA城市挑战赛。海军陆战队作战实验室为2010年启动的货物UGV项目选择了配备TerraMax的MTVR，最终达到高潮在2015年海军研究办公室的技术概念演示中。升级车辆的示范用途包括无人驾驶航线间隙（带有矿井滚轮）和减少运输车队所需的人员。
利爪
Talon主要用于炸弹处理，并且具有在100英尺处防水的能力，因此它也可以在海上搜寻爆炸物。 Talon于2000年首次使用，全球已分发了3,000多台。 到2004年，The Talon已被用于超过20,000个单独的任务中。 这些任务主要包括被认为对人类来说太危险的情况（Carafano＆Gudgel，2007）。 这些可能包括进入诱杀洞穴，搜索简易爆炸装置，或只是侦察红色战斗区。 Talon是市场上最快的无人地面车辆之一，可以轻松跟上奔跑的士兵。 它可以在一次充电后运行7天，甚至可以爬楼梯。 在恢复任务期间，该机器人在Ground Zero使用。 与同龄人一样，Talon的设计非常耐用。 据报道，一个单位从一座桥上掉进了一条河流，士兵们只是打开了控制单元，将它开出了河。
剑机器人
战士发布后不久，SWORDS机器人就被设计和部署了。 它是一个附有武器系统的Talon机器人。 SWORDS能够安装任何重量不到300磅的武器。 只需几秒钟，用户就可以安装诸如榴弹发射器，火箭发射器或0.50英寸（12.7毫米）机枪等武器。 此外，SWORDS可以极其精确地使用他们的武器，击中目标的靶心70/70倍。 这些机器人能够承受很多伤害，包括多个0.50英寸子弹，或从直升机坠落到混凝土上。 此外，SWORDS机器人甚至能够穿越几乎任何地形，包括水下。 2004年，只有四个SWORDS单位存在，但要求海外服务18个。 2004年，它被时代杂志评为世界上最令人惊叹的发明之一。美国陆军在2007年向伊拉克部署了三艘，但随后取消了对该项目的支持。
小单位移动增强技术（SUMET）
SUMET系统是一个平台和硬件独立，低成本的电光感知，本地化和自治包，开发用于将传统车辆转换为UGV。 它在严苛/恶劣的越野环境中执行各种自动后勤操作，而不依赖于操作人员或GPS。 SUMET系统已部署在多个不同的战术和商业平台上，并且是开放的，模块化的，可扩展的和可扩展的。
自动小型施工机械（ASSCM）
ASSCM是由Yuzuncu Yil大学通过TUBITAK授予的科学项目（项目代码110M396）开发的民用无人地面车辆。 该车是一种低成本的小型施工机械，可对软土进行分级。 一旦定义了多边形的边界，机器就能够在多边形内自主地对地球进行分级。 机器通过CP-DGPS确定其位置，通过连续位置测量确定方向。 目前，该机器可以自动分级简单多边形。 开发了机器的自主分级算法和控制系统。
TAIFUN-M
2014年4月，俄罗斯陆军公布了Taifun-M UGV作为远程哨兵，以保卫RS-24 Yars和RT-2PM2 Topol-M导弹基地。 Taifun-M具有激光瞄准和大炮进行侦察和巡逻任务，探测和摧毁静止或移动目标，并为守卫设施的保安人员提供火力支援。 它们目前是远程操作的，但未来的计划是包括一个自动人工智能系统。
乌伦-9
2015年，Rostec推出了Uran-9无人作战地面车。 据俄罗斯国防出口公司（Rosoboronexport）发布，该系统将设计用于提供远程侦察和火力支援的联合作战，侦察和反恐单位。 武器包括7.62毫米机枪和4枚9M120阿塔卡反坦克导弹。
运输
携带但不是由人操作的车辆不是技术上无人驾驶的地面车辆，但是，用于开发的技术是类似的。
无人骑自行车
coModule电动自行车可通过智能手机完全控制，用户可以通过倾斜设备来加速，转动和制动自行车。 自行车也可以在封闭的环境中完全自动驾驶。