Tutkijat kehittävät uuden kaavan energiatehokkaiden robottien kehittämiseen

Armeijan tutkijat ovat kehittäneet uuden kaavan, joka antaa uutta näkemystä siitä, miten energiatehokas jalallinen robotti voitaisiin rakentaa.

Tutkimus julkaistiin PLOS One.

Armeijan ajoneuvokehityksen muuttaminen

Yhdysvaltain armeijan taistelukykyjen kehittämiskomento, tai DEVCOM, yhdessä armeijan tutkimuslaboratorion Dr. Alexander Kottin, Dr. Sean Gartin ja Dr. Jason Puseyn kanssa kehittävät uusia ideoita autonomisten sotilasrobotien kehittämiseksi. Tiimi keskittyy tekemään niistä yhtä tehokkaita kuin muut maaliikennejärjestelmät.

Tällaisten järjestelmien käyttö voisi muuttaa armeijan ajoneuvokehitystä, ja tutkijoiden mukaan he eivät vielä tiedä, miksi jalalliset, pyörilliset ja raiteiset järjestelmät sopivat samaan kaavaan, mutta uudet löydöt ovat askel eteenpäin.

“Jos ajoneuvon kehittäjät löytävät tietyn suunnittelun, joka vaatisi enemmän voimaa kuin mitä on mahdollista nykyisillä rajoituksilla, uusi kaava voisi osoittaa tarkat tarpeet parannettujen voimansiirtojen ja -tuotannon kehittämiseen tai ajoneuvon massan ja nopeuden uudelleenarviointiin”, Gart sanoi.

Uuden kaavan kehittäminen

Tutkijat saivat inspiraation 1980-luvun kaavasta, joka osoittaa suhteita eläinten massan, nopeuden ja voimankäytön välillä, ja he kehittivät uuden kaavan, jota voidaan soveltaa laajaan valikoimaan jalallisia, pyörillisiä ja raiteisia järjestelmiä, kuten maaroboteissa.

Tiimi uskoo olevansa ensimmäisiä, jotka kokoavat ja tutkivat näiden tietojen välisiä suhteita, vaikka ne ovat olleet olemassa 30 vuotta. Löydökset osoittavat, että jalalliset järjestelmät ovat yhtä tehokkaita kuin pyörilliset ja raiteiset alustat.

Kott toimii laboratorion päätutkijana.

“Maailmassa, jossa on yhä enemmän miehittämättömiä taistelulentokoneita ja älykkäitä ammuksia, on kasvava rooli jalankulkijoiden joukoissa, jotka voivat edetä useita päiviä ja hyökätä kaikkein sekavimmassa maastossa, kuten vuoristoissa, tiheissä metsissä ja kaupunkimaisissa ympäristöissä”, Kott sanoi. “Tämä johtuu siitä, että tällainen maasto tarjoaa suurimman suojan ja piilopaikan miehittämättömiä ilmavoimia vastaan. Se edellyttää, että jalankulkijat tarvitsevat ajoneuvoja, jotka voivat liikkua helposti tällaisessa murtuneessa maastossa. Jalalliset ajoneuvot – mahdollisesti autonomiset – olisivat erittäin hyödyllisiä.”

Energiatehokkuus

Kottin mukaan yksi jalallisten robotien ongelmista on, että ne vaikuttavat olevan huonosti energiatehokkaita, ja tämä voi rajoittaa niiden käyttöä sotilaiden kanssa.

“Viimeisen 30 vuoden aikana Yhdysvaltain sotilastutkijat ovat ratkaisseet useita haasteita autonomisten ajoneuvojen kehittämisessä”, Kott sanoi. “Maaliikenneajoneuvot, jotka liikkuvat pyörien tai raiteiden avulla, ja ilmaliikenneajoneuvot, jotka muistuttavat pieniä lentokoneita, joita kutsutaan kiinteäsiipisiksi, ja pieniä helikoptereita, joita kutsutaan pyöriväsiipisiksi, ovat nyt hiljaisempia ja helpompia integroida joukkoihin. Mutta jalallisten alustojen kehittämisessä on edelleen monia esteitä, ja yksi suurimmista haasteista on tehdä niistä energiatehokkaita.”

Sotilaat eivät voi kuljettaa polttoainetta tai akkuja “energiakisalle” jalallisille roboteille, hän sanoi.

Uuden kaavan avulla tiimi sai selville, että ihmisten kehittämät jalalliset alustat pitäisi olla yhtä tehokkaita kuin pyörilliset ja raiteiset alustat.

Tiimi keräsi monipuolisia maaliikennejärjestelmien tietoja ja tutki yhdistettyjä järjestelmiä, kuten Ford Model T:ä.

Gartin mukaan tutkimus auttaa suunnittelijoita määrittämään tehokkaat ratkaisut tulevaisuuden maaliikenneroboteille puolustustarkoituksiin.

Kaava voisi myös arvioida ajoneuvon tarvitseman voiman määrän.

“Armeijan on kehitettävä toteuttamiskelpoisia ja kunnianhimoisia tavoitteita tulevaisuuden maaliikennerobottien voiman, nopeuden ja massan suhteen”, Kott sanoi. “On epätoivottavaa perustaa tällaisia tavoitteita nykyiseen kokemukseen, koska sotilasalusta kehitetään ja käytetään useita vuosia ja jopa vuosikymmeniä; siksi alustan suunnittelijoiden on perustettava tavoitteensa – kilpailukykyisiä ja saavutettavissa olevia – tulevaisuuden teknologisiin mahdollisuuksiin, joita ei välttämättä täysin ymmärretä suunnittelun aikana.”