マシンの台頭。これは、映画「ターミネーター」シリーズの恐ろしい 3 作目のタイトルだけではありません。また、ロボットがから まで、さまざまな複雑なタスクを実行するようになった、最近のテクノロジーの進歩の波を説明するのにも適しています。しかし、優れた技術力があると、さらに大きな（おそらく正当化される）偏執症が生じることがよくあります。ロボットやその他の不正テクノロジーが地球を乗っ取るという考えは、文学、テレビ、映画で使い古されたものです。はるか昔の 1968 年に、スタンリー キューブリックは、強力な宇宙船を制御し、同時に彼の力を横取りしようとする者たちを追い払うことができる高感度のスーパーコンピューターである HAL を私たちに紹介しました 。
最近、ロボット技術の力を示す最も不気味な描写の 1 つは、20 機の小型ドローンの群れが一斉にハミングし、窓から飛び込み、編隊を変え、さらには同期して 8 の字パターンで飛び回る様子を映した YouTube です。人間がそれらを制御することはありません。
ペンシルバニア大学のジェネラル・ロボティクス・オートメーション・センシング・アンド・パーセプション（GRASP）研究室のエンジニアによって開発されたナノ・クアローターは、空中で大きなことを行うようにプログラムされた小型ロボットです。これらの自律型マシンは、各隅に 4 つの小さなプロペラを備えており、作成者が「機敏な飛行」と呼ぶもののために設計されています。ペリカンの群れのように (あるいはセットから出てきたばかりのドロイド スターファイターの編隊のように) 互いに連携して空中を舞い上がります。 「スター・ウォーズ」の）。クアッドローターは複雑な編隊で飛行できるだけでなく、空中で編隊をシームレスに変更したり、たとえば 4 × 5 の長方形から「X」パターンに変更したり、さまざまな障害物を通過したりすることもできます。ビデオには、 や など、他の多くのタスクを実行するロボットの様子が記録されています。
では、これらはどのように機能するのでしょうか?ナノ クアッドローターの開発者たちは秘密をすべて明かしているわけではありませんが、いくつかの手がかりはあります。
ナノクワドローターの仕組み
ナノ クワローターは、4 つのローターの力を利用して浮遊し飛行する大型の機械であるクアローターの縮小バージョンにすぎません。直径約 8 インチ (20 センチメートル) のナノ エディションの重さは約 2 オンス (57 グラム)、消費電力は 15 ワットです。 4 つのローターすべてが同じ速度で回転すると、機械はホバリングし、1 つまたは複数のローターの速度を変えることで移動したり方向を変えることができます 。
旋回する僧侶のように空中をピルエットして障害物を避け、狭い空間を移動するクアッドローターの能力は、ローターの速度と、ロボットが情報を取得して処理する速いペースの両方に依存します。モーション キャプチャ カメラは、クワッドローターにクアッドローターの位置と障害物が存在する可能性を 1 秒あたり 100 回伝え、一方、オンボード プロセッサは各プロペラのモーターに 1 秒あたりなんと 600 回コマンドを送信します 。
しかし、この技術で本当に注目すべき点は、ナノ クワッドローターが周囲を監視し、他の航空機ロボットと調整して互いに衝突することなく共同行動する能力です。安定性を維持しながら、文字通りマシン同士を数インチ以内に近づけることができます。つまり、これらの小型ドローンは総合力を利用して物体を一緒に持ち上げることができるということです。たとえば、開発者はアルゴリズムを使用して、少数の個々のロボットに、どの物体を拾うのか、いつ拾うのか、どこで行うのかを指示し、 という結果をもたらす演習を行いました。
研究室という親しみやすい範囲の外では、クワッドローターはモーション キャプチャ カメラとレーザー スキャナを使用して周囲の状況を把握し、出入り口、人、家具などの近くの特徴を基本的にマッピングし、それに応じてリアルタイムで位置を特定できます。次に、ロボットは、一種の個人化された座標系を使用して、特徴に関する自身の動きを監視します 。
おそらく、ナノ クワッドローター テクノロジーが強力なものであることを理解するのに、物理学や工学の学位は必要ありません。また、パニックを煽る陰謀論者でなくても、それがどのように利用されるかについて正当な懸念を抱く必要はありません。開発者、法執行官、政治家らは同様のドローン技術が私たちの生活を変える可能性を宣伝しているが、一部の観察者は個人のプライバシーへの影響も懸念している。
ペンシルベニア大学の GRASP 研究室は、ナノ クワッドローターの発祥の地であるだけではありません。また、広範な技術研究開発の温床でもあります。他の注目すべきプロジェクトの中でも、GRASP の学生と教員は、ユーザーが仮想インターフェイスと搭載カメラで操作できるスマート車椅子、モーション キャプチャ機能と全方位ビデオ カメラを活用したパーソナライズされた脳卒中リハビリテーション システムに取り組んでいます 。
Nano Quadrotor の使用法と懸念事項
ナノ クワッドローターとその背後にある技術の潜在的な用途には終わりがないようです。たとえば、犯罪現場や自然災害地域への初期対応者は、いつか安全な距離を離れた当局に情報を伝える小型の飛行ロボットになるかもしれません。同様に危険な軍事作戦を実行することは言うまでもありません。一方、クアッドローターの巨大な群れは、最終的には、GRASP ラボですでに実施されているプロジェクトよりも大規模な建設プロジェクトを実行するために使用される可能性があります。
元学生のダニエル・メリンジャー氏とアレックス・クシュレーエフ氏とともに技術開発に貢献したペンシルベニア大学教授のビジェイ・クマール博士は、このプロジェクトと同様のプロジェクトの目標は、「多数の自動運転車両」が「確実に」走行できるかどうかを判断することであると述べた。規定された任務を遂行するために配備される」、特に潜在的に敵対的な環境で、状況に応じて役割が変わる可能性がある 。言い換えれば、ナノクワッドローターミッションは、太陽の下ではほぼ何でも可能です。この種の権限はプライバシーに関する重大な懸念を引き起こします。
クアッドローターは、よりスマートである点を除けば、本質的にはドローンです。これらの飛行ロボットの自律的な群れ行動は、これらの飛行ロボットを個別にプログラムする必要がないことを意味します。世界中の空域を頻繁に占拠している、秘密の、巨大で、時には致命的な乗り物と同様に、クアッドローターは潜在的なプライバシー侵害を伴い、多くのアメリカの州が国内での使用を制限するようになりました。
2012年2月に可決された法律により、連邦航空局が2015年から無人航空機の民間利用を承認する道が開かれた。他の用途案の中でも、ドローンは農作物の監視、動物の移動の追跡、国際的な保護など、さまざまな用途に市場に投入される可能性が高い。国境。ドローンの技術が進歩すれば、コストはさらに低くなる可能性があります。少なくとも1つの開発会社である中国のDJIは、すでに市販のビデオカメラ対応飛行ドローンを開発しており、別の開発会社は写真カメラを搭載したナノクワッドローターの開発に取り組んでいると伝えられている。
懸念されるのは、安価な監視の力は腐敗する可能性が高いということだ。ナノクアッドローターやその他のドローン技術が、例えばiPadと同じくらい広く利用可能になれば、法執行機関、パパラッチ、企業だけでなく、近所の人々を監視したい路上のジョーでもスパイ機器として使用される可能性がある。ドローンの誤った墜落によって人身傷害や物的損害が発生する可能性があることは言うまでもありません。その結果、米国の連邦および州当局は、ユーザーがドローン技術の大きな可能性を活用できるようにしながら、個人のプライバシーと安全上の懸念を保護するための政策基準を作成しています。ナノ クワッドローター自体と同様に、ナノ クワローターが最終的に運用される規制分野はまだ進行中です。
著者注: ナノ クワッドローターとは何ですか?
最近の課題で国家安全保障局について書き、別の課題でゾンビ黙示録をテーマにした 20 問のクイズの草稿を書いた後、私は個人のプライバシーに対する懐疑的な懸念と、脳に飢えたアンデッドに対する健全な恐怖を抱くようになりました。したがって、20機の魂のないドローンが完璧な編隊を組んでハミングしているのを一目見ただけで、私が少し興奮したのは当然のことかもしれません。誰もそれらに食べ方を教えたり、私のメールをチェックしたりしないことを祈りましょう。
