軍用ロボットの仕組み

Mega Hurtz は、装甲メッキのキャノピーと砲塔に取り付けられた非致死性のペイントボール銃を備えた軍用グレードの戦術ロボットです。

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、兵士に求められる任務の中には他の任務よりも危険なものもあります。例えば、地雷原の中を歩いたり、不発弾を不発処理したり、敵対的な建物を一掃したりすることは、職務上で人に求められる最も危険な任務の一部です。

人間の代わりにロボットを武力紛争に送り込むことができたらどうなるでしょうか?そうすれば、何か問題が起こったとしても、人間を失うのではなく、ロボット技術の構築にかかったお金だけを失うことになります。そして、いつでももっと多くのロボットを作ることができます。

米軍は何年にもわたってあらゆる種類の業務用のロボットシステムを開発しており、その一部はイラクの最前線で使用されている。この記事では、軍の最新のロボット兵士をいくつか紹介し、彼らがどのような仕事ができるかを調べ、軍用ロボットの未来を垣間見てみましょう。 (ただし、軍用ロボットについて学ぶ前に、ロボット全般の背景に興味がある場合は、 「ロボットの仕組み」を参照してください。) さて、始めましょう。

このバージョンの ACER ロボットは対人地雷を除去します。 写真提供:メサ・ロボティクス

現代戦争と自律システムの融合

今日の軍事ロボットは、それ自体で多くのことを行うわけではありません。依然として人間の入力が必要です。ほとんどの軍事ロボットは独立した AI ではなく、人間のオペレーターによって遠隔操作されます。軍は通常、「ロボット」という用語を使用せず、無人地上車両(UGV) または無人航空機(UAV) と呼んでいます。

61 ポンド (28 kg) の MATILDA ロボットは、最大 475 ポンド (215 kg) を牽引できます。 写真提供:メサ・ロボティクス

人工知能 (AI) と機械学習のおかげで、彼らのコンピューター脳はより洗練されています。 AI は、ロボットが情報を処理し、独自に意思決定を行うことを可能にするコンピューター プログラムの一種です。軍はますます、攻撃計画を自ら準備する自律システムを導入していますが、実行前に人間の同意が必要です。これらのロボットは自律致死兵器システム (LAWS) 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 つの重要な点は、人間の兵士を支援するように設計されたロボットは、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、ロボット製作者は「人間が持ち運び可能な」デザインを設計しようとします。人間が携帯できるロボットは、通常は特別なバックパックに入れて兵士 1 人で運ぶことができます。

次に、軍用ロボットに関しては、小さい方が優れている場合がある理由を見ていきます。

ほとんどの地上ロボットは無人車両です

ほとんどの地上ロボットは無人車両です

現在軍で使用されている最も一般的なロボットは、小型戦車の踏面に取り付けられた小型の平らなロボットです。これらの無人地上車両は起伏の多い地形でも走行でき、通常は音声やビデオによる監視や化学物質検出などの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多用途であり、メインシャーシに取り付けるさまざまなセンサーや武器パッケージを利用できます。事実上、それらはすべて人間が持ち運び可能です。

タロン

TALON は、小さな踏み面で動作する人間が持ち運び可能なロボットです。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 つの速度設定があり (最高速度は 6 フィート/秒あたり 1.8 メートル)、その踏み板を使って階段を登ったり、瓦礫の中を通り抜けたり、さらには雪の上を進むこともできます。

アサルトタロン 写真提供:フォスターミラー

TALON には多用途性も設計されており、ロボットを目の前の状況に適応させる複数の構成が利用可能です。基本的な TALON には、オーディオおよびビデオのリスニング デバイスと機械アームが含まれています。軽量 (60 ポンド/27 kg) 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、イラクでは実弾手榴弾、即席爆発装置、その他の危険な爆発物の処理に使用されています。

最近、TALON はさらに大きな役割を担う準備が整いました。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、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の実験も行っている。メーカーのFoster-Miller氏によると、「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る」という。

ロボットが暴走?

ロボットが凶器システムを搭載して走り回るという考えは、多くの人にとって不安を抱かせます。ロボットが凶暴になり、無差別に人々を撃ち始める可能性はあるでしょうか?

軍関係者やロボット設計者らは、これはほぼ不可能だと言う。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、遠隔にいる人間のオペレーターに依存しています。たとえ銃を持ったロボットが単独で動作することを許可され、制御不能になったとしても、制御ユニットのボタンを押すだけでロボットをセーフ モードに再起動できます。したがって、ロボット戦闘はまだ安全に SF の領域にあります…今のところ。

小型ボット: Packbot

小型ボット: Packbot

Packbot も、踏み面で動作する小型ロボットです。 TALON よりもさらに小型軽量で、基本的なスカウト構成での重量は約 40 ポンド (18 kg) です。 Packbot は人間が持ち運び可能で、米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。

乱暴な扱い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る 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 によれば、Pac​​kbot は時速 8 マイル (時速 13 キロ) 以上移動でき、展開も可能です数分で落下し、コンクリート上への 6 フィート (1.8 メートル) の落下、つまり400 g の力に相当する衝撃に耐えることができます。

パックボットのモーション ハウスタッフワークス

米兵は定期的にこの頑丈さを利用し、パックボットを敵対的な建物の窓から投げ込み、敵がどこに隠れているかを見つけるために使用しています。たとえパックボットが逆さまに着地しても、強力な足ひれを使って立ち直ることができ、障害物を登るのにも役立ちます。

パックボットエクスプローラー 写真提供:米軍

小型ボット:マチルダ

小型ボット:マチルダ

Mesa Robotics 製の MATILDA (Mesa Associates の戦術統合軽力展開アセンブリ) 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プロファイルが高くなります。重さはバッテリー込みで 61 ポンド (28 kg) で、1 人か 2 人で運ぶことができ、車のトランクに収まります。

MATILDA には多数の構成が可能です。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搭載でき、小型トレーラーを牽引することもできます。このロボットの最高速度は毎秒 3 フィート (1 メートル) で、1 回の充電での稼働時間は 4 ~ 6 時間です。トレッドが損傷した場合は、クイックチェンジトラックを約 5 分で交換できます。

マチルダマニピュレーター 写真提供:メサ・ロボティクス

Mesa Robotics は、軽量のMAUDロボットと、消耗品として設計された低コストの踏面ロボットMARV も開発しています。次のセクションでは、いくつかの大型の軍事ロボットについて学びます。

MARV 写真提供:メサ・ロボティクス
MAUD の重さは 30 ポンド (14 kg) 未満です。 写真提供:メサ・ロボティクス

ビッグボット: ACER

ビッグボット: ACER

大型の軍用ロボットは基本的に、コンピュータを搭載したトラックや戦車であり、遠隔制御で操作されます。たとえば、ACER は Mesa Robotics によって製造された無人地上車両です。このロボットは、小型ブルドーザーまたはザンボーニほどの大きさです。

ACER は、機械アームによる爆発物の除去、鋤の刃や巨大な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など、多くの重労働を処理できます。武器プラットフォームとして機能します。このロボットは、前部に取り付けられた掃海艇と一緒に回転し、人間が歩く前に対人地雷を除去します。

ACER で可能な 3 つの構成

ACER のより革新的な用途の 1 つは、消火/除染プラットフォームとしての用途です。パンアンドチルト ノズルを備えた ACER は、350 ガロン (1,325 リットル) のタンク内で独自の消泡剤または除染剤を供給できます。非常に正確な狙いを定めるために、ノズルを機械アームに取り付けることもできます。

明らかに、ACER は人間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) あります。この大型無人地上車両は最高速度 6.3 マイル (時速 10 キロ) で、ディーゼル エンジンで走行します。燃料タンクの容量は 19 ガロン (72 リットル) です。

ビッグボット: ARTS、RAAS、ARV

ビッグボット: ARTS、RAAS、ARV
芸術

万能遠隔輸送システム(ARTS) は、危険な爆発物の処理を支援するという 1 つの目的のためにアメリカ空軍によって開発されました。 ARTS は基本的には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、機械アーム、水切断工具が取り付けられています。

ARTS は、見通しの範囲内で最大 5 km (3 マイル) の距離から遠隔操作できます。この軍用ロボットは、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

ロボット装甲突撃システム(RAAS)と武装ロボット車両(ARV)はどちらも米軍によって開発中です。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型ロボット (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武器には、30mm Mk 44 チェーンガンやヘルファイア 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航空機である C-130 および CH-47 によって運搬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、空を飛ぶことができるロボットをいくつか紹介します。

軍事以上のもの

この記事のロボット技術は主に軍隊での使用を目的として設計されていますが、民間用途もあります。法執行機関はロボットを使用して爆発物の武装解除や爆発を行っています。あなたの地元の警察にもロボットが存在する可能性は十分にあります。無人突撃ロボットと偵察ロボットは、武装した対立状況で「敵陣」を越え、潜在的な脅威を特定するのに役立ちます。

安全衛生当局や消防署もこれらのロボットの用途を見出しています。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、工場火災は消防士にとって致命的となる可能性があります。ロボットを送って検査すれば命を救うことができます。危険物質を安全に調査して除染できるロボットの能力により、ロボットは大病院や危険物チームの正規職員となる可能性があります。

フライングボット: グローバルホークとポインター

フライングボット: グローバルホークとポインター

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) として知られており、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保持して上手に飛ばすことができる小型飛行機から、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。

AeroVironment FQM-151 ポインター 写真提供:AeroVironment, Inc.

フライングボット: プレデター

フライングボット: プレデター

偵察は軍の計画において重要な役割を果たします。ドローンは、軍司令官が自国の軍隊を追跡するのに役立ち、また米兵を待ち伏せしている可能性のある敵軍を発見することもできます。

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、天候に関するリアルタイムのデータを継続的に提供します。プレデターにはヘルファイア ミサイルを装備することができ、2003 年 3 月の第二次湾岸戦争中にこれらのミサイルが使用されました。プレデターの詳細については、 「プレデター UAV の仕組み」を参照してください。

MQ-1 プレデター ハンター/キラーには、2 つのヘルファイア ミサイルと照準システムが装備されています。 写真提供:アメリカ空軍

自律システムの未来は明るい

今日の軍事ロボットは自律性と範囲が限られています。これらは基本的に人間のコントローラーに結びついています。軍事利用のための新技術に資金を提供し、開発する米国政府機関である DARPA は、最近、ロボット AI がどこまで進歩したかを確認するために、広く知られるロボット レースを開催しました。

AI は依然としてかなり限定的であることが判明しました。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、当面は管制部に人間の兵士が必要になると思われます。

しかし、自律型兵器やロボット技術には多額の資金と労力が投入されている。私たちが生きているうちに、はるかに多くの無人車両や戦闘準備が整ったロボットが試作段階を通過し、量産されることが予想されます。