과학자들은 에너지 효율적인 로봇을 위한 새로운 공식을 개발합니다

육군 과학자들은 에너지 효율적인 다리 로봇을 만드는 방법에 대한 새로운 통찰력을 제공하는 새로운 공식을 개발했습니다.

이 논문은 PLOS ONE. 

변화하는 육군 차량 개발

미 육군 전투 능력 개발 사령부(DEVCOM)와 육군 연구소의 Drs. Alexander Kott, Sean Gart 및 Jason Pusey는 자율 군사 로봇 다리 플랫폼을 구축하기 위한 새로운 아이디어를 제시하고 있습니다. 팀은 다른 지상 모바일 시스템만큼 효율적으로 작동하도록 만드는 데 집중하고 있습니다. 

그러한 시스템의 사용은 육군 차량 개발을 바꿀 수 있으며 과학자들에 따르면 다리, 바퀴 및 추적 시스템이 동일한 곡선에 맞는 이유를 아직 알지 못하지만 새로운 발견은 한 단계 발전한 것입니다.

"차량 개발자가 특정 설계가 다양한 실제 제약 조건을 고려할 때 현재 가능한 것보다 더 많은 전력이 필요하다는 것을 알게 되면 새로운 공식은 개선된 전력 전송 및 생성에 대한 특정 요구 사항을 가리키거나 자동차의 질량 및 속도 요구 사항을 재고할 수 있습니다. 차량”이라고 Gart는 말했습니다.

새로운 공식 개발

과학자들은 동물의 질량, 속도 및 전력 소비 사이의 관계를 보여주는 1980년대 공식에서 영감을 받아 지상 로봇과 같은 광범위한 다리, 바퀴 및 추적 시스템에 적용할 수 있는 새로운 공식을 개발했습니다.

팀은 이 데이터가 30년 동안 존재했음에도 불구하고 이 데이터에서 나타나는 관계를 수집하고 연구한 최초의 팀이라고 생각합니다. 연구 결과는 다리 시스템이 바퀴 달린 플랫폼만큼 효율적이라는 것을 보여줍니다.

Kott는 연구소의 수석 과학자입니다. 

Kott는 "무인 전투 항공기와 지능형 탄약의 세계에서 종종 며칠 동안 전진할 수 있고 산, 울창한 숲 및 도시 환경과 같은 가장 복잡한 지형에서 공격할 수 있는 해체된 보병의 역할이 커지고 있습니다."라고 말했습니다. . “그것은 그러한 지형이 무인 항공기에 대해 가장 큰 엄폐와 은폐를 제공하기 때문입니다. 그 결과 말에서 내린 보병은 부서진 지형에서 쉽게 이동할 수 있는 차량의 지원을 받아야 합니다. 다리가 달린 차량(아마도 자율주행)이 매우 도움이 될 것입니다.”

에너지 효율

Kott에 따르면 다리가 있는 로봇의 문제점 중 하나는 에너지 효율이 낮아서 솔저와의 팀 구성이 제한될 수 있다는 것입니다. 

Kott는 “지난 30년 동안 미군 과학자들은 자율 차량 개발에 있어 여러 가지 문제를 해결했습니다. “바퀴나 트랙으로 기동하는 지상 차량, 고정익이라고 부르는 소형 비행기와 유사한 항공기, 회전익인 소형 헬리콥터는 이제 더 조용하고 군대 편대에 통합하기가 더 쉽습니다. 그러나 다리가 있는 플랫폼의 경우 아직 파악하기 어려운 장애물이 많이 있으며 에너지 효율을 높이는 데 큰 장애물이 있습니다.”

병사들은 "에너지에 목마른 다리 로봇"을 위한 연료나 배터리를 운반할 여력이 없다고 그는 말했습니다.

새로운 공식을 통해 팀은 인간이 만든 다리 플랫폼이 바퀴 달린 플랫폼만큼 효율적이어야 한다는 것을 알아냈습니다. 

팀은 다양한 지상 이동 시스템 데이터를 수집하고 Ford Model T와 같은 결합 시스템을 연구했습니다. 

Gart에 따르면, 이 연구는 설계자들이 국방 목적을 위한 미래의 지상 로봇에 대한 전력, 속도 및 질량 사이의 절충점을 결정하는 데 도움이 될 것이라고 합니다. 

이 공식은 또한 차량에 필요한 전력량을 근사화할 수 있습니다.

Kott는 "육군은 미래 지상 로봇의 힘, 속도 및 질량 사이에서 절충을 위해 실현 가능하면서도 야심 찬 목표를 개발해야 합니다."라고 말했습니다. “군용 하드웨어는 종종 수년, 심지어 수십 년 동안 개발되고 사용되기 때문에 이러한 목표를 현재 경험에 기반하는 것은 바람직하지 않습니다. 따라서 이러한 하드웨어의 지정자 및 설계자는 경쟁적이지만 달성할 수 있는 목표를 설계 시점에 완전히 이해하지 못한 미래의 기술 기회에 기반해야 합니다.”