軍用ロボットのしくみ

兵士であることは危険な仕事であることは誰もが知っていますが、兵士がしなければならない仕事のいくつかは他の仕事よりも危険です。たとえば、地雷原を歩いたり、不発弾を無効にしたり、敵対的な建物を片付けたりすることは、人が職務上実行するように求められる最も危険なタスクの一部です。

人間の代わりにこれらの仕事をするためにロボットを送ることができたらどうでしょうか？そうすれば、何かがうまくいかなかった場合、人命を失うのではなく、ロボットを作るのにかかったお金を失うだけです。そして、私たちはいつでももっと多くのロボットを作ることができました。

米軍は何年もの間、あらゆる種類の仕事のためにロボットシステムを開発してきました、そしてそれらのいくつかはイラクの最前線にさえあります。この記事では、軍の最新のロボット兵士の何人かに会い、彼らがどのような仕事をすることができるかを調べ、軍用ロボットの将来がどうなるかを垣間見ることができます。

軍用固有のロボットについて学ぶ前に、ロボット全般に関する背景に興味がある場合は、ロボットのしくみを確認してください。

それでは、始めましょう。

内容

1. 基本訓練
2. 小さなボット：TALON
3. 小さなボット：パックボット
4. 小さなボット：MATILDA
5. ビッグボット：ACER
6. ビッグボット：ARTS、RAAS、ARV
7. フライングボット：グローバルホークとポインター
8. フライングボット：プレデター

軍隊は、「ターミネーター」のような映画に期待されるような人型の暴行ロボットを使用していません。ロボットが人間のように見えるかどうかは、今日の軍事用途ではそれほど重要ではありません。ロボットにはさまざまな形とサイズがあり、ロボットの定義は実際には1つではありませんが、一般的な定義の1つは、オンボードコンピューターによって全体的または部分的に制御されるマシンです。ロボットには、周囲から情報を取得できるセンサー、ある種の移動、および電源もあります。

軍用ロボットが人間のような形をしていない場合、どのような形になりますか？それは、ロボットが実行するように構築されているジョブの種類によって異なります。困難な地形を交渉しなければならないロボットは、タンクトレッドを使用します。飛行ロボットは小さな飛行機のように見えます。一部のロボットはトラックのサイズであり、トラックやブルドーザーによく似ています。他の小型ロボットは、優れた操作性を可能にするために非常に薄型です。

今日の軍用ロボットは、それ自体ではそれほど多くのことをしません。彼らのコンピューターの頭脳は、人工知能（AI）に関してあまり洗練されていません。AIは、ロボットが情報を処理し、独自にいくつかの決定を下せるようにするコンピュータープログラムの形式です。独立したAIの代わりに、ほとんどの軍用ロボットは人間のオペレーターによって遠隔操作されます。軍隊は通常、「ロボット」という用語を使用しません。これは、無人地上車両（UGV）または無人航空機（UAV）と呼ばれます。

軍用ロボットについて覚えておくべきもう1つの重要なことは、戦場にいる兵士を助けるように設計されたロボットは、それらの兵士によって戦場に運ばれなければならないということです。そのため、ロボットビルダーは「人が持ち運びできる」デザインをデザインしようとします。男ポータブルロボットは、通常、特別なバックパックに、単一の兵士によって実施することができます。

次に、軍用ロボットに関しては、なぜ小さい方が良い場合があるのか​​を説明します。

現在軍隊で使用されている最も一般的なロボットは、小型のタンクトレッドに取り付けられた小型のフラットロボットです。これらのロボットは頑丈で、ほとんどすべての地形に対応でき、通常、オーディオとビデオの監視や化学物質の検出など、さまざまなセンサーが組み込まれています。これらのロボットは用途が広く、メインシャーシに取り付けるさまざまなセンサーまたは武器パッケージを利用できます。事実上、それらはすべて人が持ち運び可能です。

TALON

TALONは、小さな踏み板で動作する携帯型ロボットです。基本構成での重量は100ポンド（45 kg）未満です。TALONは非常に耐久性があるように設計されています。伝えられるところによると、ロボットの1つが橋から落ちてイラクの川に落ちました。しばらくして、兵士たちはTALONの制御装置を設置し、それを川から追い出しました[参照]。それはTALONのもう一つの重要な特徴をもたらします-それは水陸両用です。

TALONはジョイスティックコントロールで操作され、7つの速度設定（最高速度は6フィート/1.8メートル/秒）があり、その踏み板を使用して階段を上ったり、瓦礫の中を移動したり、雪を降らせたりすることもできます。

汎用性もTALONに組み込まれており、ロボットを目の前の状況に適応させるために利用可能な複数の可能な構成があります。基本的なTALONには、オーディオおよびビデオのリスニングデバイスとメカニカルアームが含まれています。軽量（60ポンド/ 27kg）バージョンではアームが省略されています。 TALONは、WTCグラウンドゼロでの捜索救助に使用され、ボスニア、アフガニスタン、イラクでは、手榴弾、即席爆発装置、その他の危険な爆発物の処分に使用されてきました。

最近、TALONはさらに大きな役割を果たす準備ができました。現在、すべてのTALONには、化学センサー、ガスセンサー、温度センサー、および放射線センサーが装備されています。軍は銃を搭載したTALONのテストも実施しています。「TALONロボットは、M240またはM249機関銃、またはバレット50口径ライフルで構成できます」とメーカーのフォスターミラー氏は述べています。

軍は、グレネードランチャーと対戦車ロケットランチャーを備えたTALONロボットを使用して追加のテストを実行しています。

完全なTALON仕様については、Foster-Miller：TALONRobotを参照してください。

ロボットはアモックを実行しますか？

致命的な兵器システムが搭載された状態でロボットが動き回るという考えは、多くの人にとって不安なものです。ロボットが凶暴になり、無差別に人を撃ち始めることができるでしょうか？

軍関係者やロボット設計者は、これはほとんど不可能だと言っています。ロボットは自律的に動作することはあまりなく、ほとんどの場合、離れた場所にいる人間のオペレーターに依存しています。銃を持ったロボットが自力で動作することを許可され、それが制御不能になった場合でも、ロボットをセーフモードで再起動するために必要なのはコントロールユニットのボタンを押すことだけです。

パックボットは、踏み板で動作するもう1つの小さなロボットです。TALONよりもさらに小型で軽量で、基本的なスカウト構成で約40ポンド（18 kg）の重量があります。Packbotは人が持ち運び可能で、米陸軍の新しい標準パックであるModular Lightweight Load Carrying Equipment（MOLLE）に適合するように設計されています。

荒い処理に耐えるように特別に設計されたPentiumプロセッサによって制御され、PackbotのシャーシにはGPSシステム、電子コンパス、温度センサーが組み込まれています。PackbotメーカーのiRobotによると、Packbotは8 mph（13 kph）以上移動できます。数分で、コンクリートへの6フィート（1.8メートル）の落下に耐えることができます。これは、400gの力に相当します。

米兵は定期的にこの頑丈さを利用して、敵対的な建物の窓からパックボットを投げ、敵の戦闘員が隠れている場所を検索して見つけます。パックボットが逆さまに着地した場合でも、強力なトレッドフリッパーを使用して直立することができ、障害物を登るのにも役立ちます。

Packbotには、基本的なスカウトユニットに加えて、いくつかの異なるバージョンがあります。Packbot Explorerは、金属製のアームで持ち上げたり、パンやチルトを行ったり、銃を狙うビデオを提供したり、障害物や角を曲がったところを覗き込む必要のある兵士の見張り役として機能する正方形の「頭」を追加します。Packbot EODは、危険な爆発物を武装解除または安全に爆発させるために使用されます。握り手が付いた機械式アームに加えて、あらゆる種類のオーディオおよびビジュアルセンサーを使用します。

8つのモジュラーペイロードポートを備えたPackbotは、さらにカスタマイズできるように構築されています。

Packbotの完全な仕様については、iRobot：Packbotを参照してください。

Mesa Robotics製のMATILDA（Mesa Associatesの戦術的統合光力展開アセンブリ）は、他の小型ロボット設計と似ていますが、三角形のトレッド形状により、より高いプロファイルを備えています。バッテリーを含めた重量は61ポンド（28 kg）で、1人または2人で運ぶことができ、車のトランクに収まります。

MATILDAには多数の可能な構成があります。たとえば、機械式アームやさまざまなカメラやセンサーを装備でき、小さなトレーラーを牽引することもできます。

ロボットの最高速度は毎秒3フィート（1メートル）で、1回の充電の実行時間は4〜6時間です。トレッドが損傷した場合、クイックチェンジトラックは約5分で交換できます。

MATILDA仕様

プラットホーム

ブリーフケースオペレーターコントロールユニット

ハンドヘルドオペレーターコントロールユニット

トラックタイプ

*出典：Mesa Robotics：パフォーマンスの仕様と機能

Mesa Roboticsは、軽量のMAUDロボットと、消耗品として設計されたトレッドロボットである低コストのMARVも開発しています。

次のセクションでは、いくつかの大型軍用ロボットについて学習します。

大型の軍用ロボットは、基本的にはコンピューターを搭載したトラックまたはタンクであり、リモートコントロールで操作されます。

ACER

ACERは、MesaRoboticsによって製造されたもう1つのロボットです。このロボットは、小さなブルドーザーやザンボニと同じくらいの大きさです。

ACERは、機械式アームによる爆発物の除去、プラウブレードまたは巨大カッターによる障害物の除去と切断、障害のある車両（バスまで）の牽引、トレーラーでの貨物の運搬、兵器プラットフォームとして機能します。このロボットは、正面に取り付けられた掃海艇と一緒に転がることができ、人間がそこを歩く前に対人地雷のフィールドをクリアします。

ACERのより革新的な用途の1つは、消防/除染プラットフォームとしての使用です。パンアンドチルトノズルを装備したACERは、350ガロン（1,325リットル）のタンクに泡消火剤または除染剤を独自に供給することができます。非常に正確な照準のために、ノズルをメカニカルアームに取り付けることもできます。

明らかに、ACERは人が持ち運びできるものではありません。重量は4,500ポンド（2,040 kg）です。この頑丈なロボットの最高速度は6.3mph（10 kph）で、ディーゼルエンジンで動作します。燃料タンクは19ガロン（72リットル）を保持します。完全なACERの仕様と機能については、Mesa Robotics：ACERを参照してください。

芸術

万能遠隔交通システム（ARTS）は1つの目的のために米空軍によって開発されました-ヘルプには、危険な爆発物の処分しました。ARTSは基本的にブルドーザーですが、ブルドーザーの刃の代わりに、地雷除去装置、機械式アーム、水切断工具が取り付けられています。ARTSは、見通し内で最大3マイル（5 km）の距離から遠隔操作できます。また、遠くから爆発物を爆発させるためのチャージを設定することもできます。ARTSの重量は7,500ポンド（3,400 kg）です。

RAASとARV

ロボットアーマードアサルトシステム（RAAS）と武装ロボット車両（ARV）米軍によって開発の両方です。これらは、最大1トンのペイロードを運ぶことができる大規模ロボット（ARVの重量は5〜6トン）です。

これらの戦車サイズのロボットに搭載される可能性のある兵器には、30mm Mk44チェーンガンまたはヘルファイアミサイルを発射できる砲塔システムが含まれます。これらは、軍の主要な貨物輸送機であるC-130およびCH-47で輸送および配備できるように設計されています。

次のセクションでは、空中に飛び出すことができるいくつかのロボットに会います。

軍隊以上

この記事のロボットは主に軍隊が使用するために設計されましたが、民間の用途もあります。法執行機関は、ロボットを使用して爆発物を武装解除または爆発させます。地元の警察にロボットがいる可能性は十分にあります。無人攻撃ロボットとスカウトロボットは、武装したスタンドオフの状況で役立つ可能性があります。

安全衛生当局と消防署もこれらのロボットの用途を見つけています。産業火災は、爆発性の化学物質が含まれているかどうかを確信できないため、消防士にとって致命的となる可能性があります。ロボットを送ってチェックアウトすると、命を救うことができます。危険物を安全に調査して除染するロボットの能力により、ロボットは主要な病院や危険物チームの正規のスタッフになる可能性があります。

軍は、主に偵察のために、いくつかの異なる飛行ロボットを使用しています。UGVの代わりに、これらはUAV（無人航空機）と呼ばれ、ドローンと呼ばれることもあります。UAVは模型飛行機のように見え、FQM-151ポインターのように人が持って投げて発射できる小さな飛行機から、RQ-のようにリモコンで操作する実物大の飛行機までさまざまなサイズがあります。 4Aグローバルホーク。

RQ-4Aグローバルホーク

グローバルホーク仕様

FQM-151ポインター

ポインタの仕様

偵察は軍事計画において重要な役割を果たします。ドローンは、軍事司令官が自分の軍隊を追跡し、米軍の待ち伏せを待っている可能性のある敵軍を発見するのに役立ちます。

プレデターのような飛行ロボットは、軍隊の動き、敵の位置、天気に関する一定のリアルタイムデータを提供します。少なくとも1つのケースでは、飛行ロボットは敵を発見するだけではありませんでした。捕食者はヘルファイアミサイルを装備でき、これらの空軍ドローンの1つが2003年3月にイラク南部で対空砲を発見したとき、それを取り出すためのヘルファイアの1つ[参照]。

プレデターの詳細については、プレデターUAVのしくみを参照してください。

今日の軍用ロボットは、その自律性と範囲が制限されています。それらは本質的に人間のコントローラーにつながれています。米国防総省の国防高等研究計画庁（DARPA）、資金や軍事使用のための新しい技術を開発しては、最近のロボットに沿ってAIが来たどこまで見るために広く公表ロボットレースを開催することを米国政府機関。AIはまだかなり制限されていることがわかりました。コースを完了したロボットは1台もありませんでした。そのため、ロボットの能力が向上しても、当面の間、コントロールユニットには人間の兵士が必要になると思われます。

軍用ロボットの詳細については、次のページのリンクを確認してください。

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