科学者がエネルギー効率の高いロボットのための新しい式を開発

アメリカ陸軍の科学者は、エネルギー効率の高い四足ロボットを構築する方法に関する新しい洞察を提供する新しい式を開発しました。

この論文は、PLOS Oneに掲載されています。

陸軍車両開発の変化

アメリカ陸軍戦闘能力開発コマンド（DEVCOM）と陸軍研究研究所のアレクサンダー・コット博士、ショーン・ガート博士、ジェイソン・パーシー博士は、自律型軍事ロボットの四足プラットフォームを構築するための新しいアイデアを考え出しています。チームは、それらを他の地上移動システムと同じくらい効率的に動作させることに重点を置いています。

そのようなシステムの使用は、陸軍車両開発を変える可能性があります。科学者によると、彼らはまだ、四足、車輪、トラックシステムが同じ曲線に適合する理由を知らないですが、新しい発見は前進です。

「車両開発者が特定の設計が現在の技術的な制約により可能な以上に多くの電力を必要とする場合、新しい式は、電力伝達と生成の改善、または車両の質量と速度の要件の再考を示唆することができます」とガートは述べました。

新しい式の開発

科学者は、1980年代の式からインスピレーションを得て、それは動物の質量、速度、電力消費の関係を示しています。彼らは、地上ロボットのような四足、車輪、トラックシステムに適用できる新しい式を開発しました。

チームは、30年前に得られたデータから生じる関係をまとめ、研究した最初の人物であると考えられています。発見は、四足システムが車輪とトラックプラットフォームと同じくらい効率的であることを示しています。

コットは研究所のチーフサイエンティストです。

「無人戦闘航空機と智能弾薬の世界では、進軍し、しばしば複数の日間、そして山、密な森、都市環境などの壊れた地形で攻撃することができる歩兵が必要です。そうすることで、無人航空機に対する最大のカバーと隠蔽が得られます。そのため、歩兵を支援する車両が必要です。四足車両、たとえば自律型車両は非常に役立つでしょう」とコットは述べました。

エネルギー効率

コットによると、四足ロボットの問題の1つは、エネルギー効率が悪いように見えることです。これは、兵士とのチーム作業を制限する可能性があります。

「過去30年間、アメリカ軍の科学者は、自律型車両の開発における課題に対処してきました。車輪やトラックで移動する地上車両、または小型飛行機のような空中車両は、静かで、部隊編成に簡単に統合できます。しかし、四足プラットフォームでは、多くの障害がまだ克服されていません。最大の障害の1つは、エネルギー効率を向上させることです」とコットは述べました。

兵士は、「エネルギーを大量に消費する」四足ロボットのための燃料やバッテリーを携帯できないと彼は述べました。

新しい式を使用すると、チームは、人間が作った四足プラットフォームは、車輪とトラックプラットフォームと同じくらい効率的であるべきであることを発見しました。

チームは、さまざまな地上移動システムのデータを収集し、フォード・モデルTのような複合システムを研究しました。

ガートによると、この研究は、将来の地上ロボットの設計者が、電力、速度、質量のトレードオフを決定するのに役立つでしょう。

式は、車両に必要な電力の量を近似することもできます。

「陸軍は、将来の地上ロボットの電力、速度、質量のトレードオフについて、現実的で野心的な目標を設定する必要があります。現在の経験に基づいてそのような目標を設定することは望ましくありません。軍事ハードウェアは、しばしば複数年、さらには数十年もの間開発され、使用されるからです。したがって、そのようなハードウェアの指定者と設計者は、設計時の技術的機会を十分に理解していない将来の技術的機会に基づいて、競争力のある目標を設定する必要があります」とコットは述べました。