戦場での弾薬輸送におけるロボット技術の応用

中国の三国時代の木製の牛や馬から、デヴォアとアメリカの発明家ジョセフ・インゲバーグが共同で最初の産業用ロボットを製作した 1959 年に至るまで、そして今日の急成長するロボット技術に至るまで、ロボットの開発は主に 3 つの段階を経てきました。

第一世代のロボット：最初に作成された固定イメージに従って、固定パターンの作業を完了します。古代中国の伝説に登場する木製の牛や馬、案内車、魯蛮の木製鳥、古代ギリシャの青銅製の機械像はすべてロボットの第 1 世代に分類できます。

第 2 世代ロボット: コンピューターによって制御され、さまざまなニーズに応じてさまざまな手順に従ってさまざまなタスクを完了することができ、環境を認識する予備的な能力を備えています。 1954 年、アメリカ人のジョージデヴォアは、さまざまなタスクを完了するために繰り返しプログラムできる世界初のプログラム可能なマニピュレーターを作成しました。 1959 年に世界初の産業用コンピューターが米国で登場しました。 1960年代以降、マサチューセッツ工科大学、スタンフォード大学、エディンバラ大学などの科学研究機関が相次いでロボット研究所を設立し、米国ではロボット研究が最高潮に達している。

ロボットの第 3 世代: 科学技術の発展に伴い、ロボットは徐々に知能化が進んでおり、インテリジェントロボットは人間の知能をシミュレートし、複雑なセンサーを使用して周囲の環境を「認識」し、分析および判断し、人間が事前に割り当てたタスクを創造的に完了することができます。

ロボット開発の歴史と現在の研究状況から、ロボット研究は大きく2つの技術的ルートに分けられます。 1つは「需要の牽引力と明確な目的」を備えた実用的なロボットです。これは、器用な操作アームを備えた産業ロボット、狭いパイプや血管でさえ使用されるマイクロロボット、教育サービスの重いオブジェクトを運ぶことができるロボット犬などです。 2011年のオストンダイナミクス。

実用ロボットは用途に応じて民間用ロボットと軍事用ロボットに分けられます。民間ロボットは広く使用されており、種類も豊富で、主に産業用インテリジェント製造ロボット、家庭用サービスロボットなどが含まれます。

1954年、アメリカのダバルは、主にサーボ技術を使用してロボットの関節を制御し、人間の手を通じてロボットの動作を教え、ロボットがその動作を記録して再現することを含む産業用ロボットの設計原理に関する特許を申請した。 1980年代の経済のグローバル化により、工業生産技術の高度な自動化・統合化が進み、産業用ロボット産業は大きく発展しました。現在、自動車産業においては、スポット溶接、アーク溶接、塗装、熱処理、ハンドリング、組立、積み下ろし、試験等の作業において産業用ロボットが広く使用されています。物流、パレタイジング、食品、医療の分野では、産業用ロボットが、重くて単調な梱包、パレタイジング、ハンドリング作業などの手作業に徐々に取って代わりつつあり、柔軟な製造システム、コンピュータ統合製造システム、工場オートメーションの重要なツールとなっています。

ホームサービスロボットは、ロボット産業の健全な発展にとって重要な焦点です。今日の商業社会において、産業の発展を望むなら、開発された製品が企業に利益をもたらし、技術進歩を刺激できるように、消費者のニーズに応える必要があります。マイクロソフトは「一家に一台のパソコンを」というコンセプトで世界に影響を与える偉大な企業に成長し、フェイスブックは「みんなをつなぐ」というコンセプトで世界のソーシャル業界のリーダーに成長しました。楽観主義者は、2020 年までにロボットが各家庭に普及するだろうと予測しています。

軍用ロボットには主に、無人航空機、水中作業ロボット、車輪/無限軌道式無人車両、インテリジェント輸送ロボットが含まれます。無人航空機は、独自の動力ユニットを使用して飛行を駆動し、弾薬を搭載したり、ミッション要件に応じて目標を検出したり、遠隔制御またはインテリジェント飛行が可能で、そのほとんどは再利用可能です。動力駆動の形態により、固定翼UAV、無人ヘリコプター、マルチローターUAVに分けられます。水中作業ロボットは動力、制御、通信・航行、センサーなどで構成される複雑なシステムで、調査、襲撃、緊急救出、救助などの軍事任務を遂行できる。無人装輪/装軌式装甲車両はスペースの節約により小型化され、より多くの武器、通信、偵察モジュールを搭載できるため、戦闘能力が大幅に向上します。インテリジェント輸送プラットフォームは車輪付きの無人装甲車両とは異なります。この種のロボットは通常、器用な手足を持っています。複雑なナビゲーションと障害物回避技術により、敵や危険を回避しながら複雑な地形を器用に往復することができます。補助的な輸送タスクを完了し、兵士の負担を大幅に軽減し、潜在部隊に弾薬を届けることもできます。

一般の人々と同様に、科学者たちは、人間のように見え、人間のように動作する人型ロボットの作成を望んでいます。 1973年、早稲田大学の加藤一郎教授が人型ロボットを研究する研究組織を設立し、人型ロボット研究の幕が開けました。人型ロボットの研究には、メカトロニクス、デジタル制御、人工知能、バイオニクスなどのさまざまな分野の知識を統合する必要があり、それが国のロボットの技術レベルをある程度表す。

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RQ-l「プレデター」無人航空機は、米国ゼネラル・アトミックス社が開発・製造した長期耐久型無人航空機です。完全な「プレデター」システムには、主に 4 機のドローン、地上管制局、一連の衛星通信リンク、および 55 人の運用保守要員が含まれています。プレデターは、1995 年のボスニア戦争中に初めて実戦を経験しました。米軍はアルバニアの米空軍基地に5機のプレデターを配備し、600回以上の偵察任務を実施した。アフガニスタン戦争では、米軍が初めてプレデターを使用して「ヘルファイア」ミサイルを発射し、タリバン戦車を破壊し、武装ドローンの実戦参加への序章を開いた。 2001年11月14日、米軍はビンラディンの助手アティーシャを殺害するため、対戦車ミサイル「ヘルファイア」を搭載したプレデターUAVを派遣した。

空母の甲板上では、重火器を運ぶ際に複数の人員が介助する必要があり、狭い場所では輸送車両の旋回が難しく、武器の取り扱い効率が低下します。武器の取り扱いの問題を解決するために、米国のフォード級空母は、高度に自動化された全方位自動取り扱いロボットを使用しており、インテリジェントな制御およびナビゲーションシステムを使用しており、乗組員のリモコンを通じて甲板と貨物倉の間を自動的に往復することができます。ハンドリングロボットは、重さ0.5トンの「フェニックス」空対空ミサイルを一度に約10発運ぶことができる。

現在、世界の機械化軍隊は主に鉄道や高速道路に依存し、コンテナや弾薬輸送車両による大規模な弾薬の輸送や流通を行っている。弾薬の輸送中、さまざまな装填装置や弾薬自体は静電気を発生および蓄積しやすく、弾薬の安全性にとって重大な脅威となります。弾薬の輸送中は、静電気の脅威を最小限に抑えるために必要な措置を講じる必要があります。現在、国内外で弾薬の大規模流通のさまざまな関連性については多くの研究が行われているが、複雑な戦場環境における弾薬輸送の「ラストワンマイル」に関する研究はほとんどなく、将来の戦場では、複雑な環境における弾薬輸送においてインテリジェントロボットが重要な役割を果たすことになるだろう。

戦場環境では、山岳地帯、ジャングル、その他の地域でいかに迅速かつ密かに弾薬の供給を完了するかが、重要な戦術作戦の成否に関係します。山岳環境に適応した輸送手段がなかったため、長年にわたって自動車化されてきた米軍は、アフガニスタンの山岳地帯で作戦を行う際、物資の輸送にロバに頼らなければならなかった。山岳環境における交通問題を解決するため、アメリカのボストン・ダイナミクス社は「ビッグドッグ」と呼ばれる4本足の軍事用ロボットを開発した。この四足ロボットは最大 200 キログラムの重さの資材を運ぶことができ、でこぼこした山の上を時速 12 キロメートルの速度で歩くことができます。歩行時の動作はややぎこちないが、複雑な戦場における移動手段として非常に有効である。

2010年3月26日、韓国の警戒船「天安」号が爆発沈没したことを受け、韓国軍は高さ0.6メートル、体長1.5メートルの耐荷重ロボット犬「犬馬」200頭以上を「38度線」に緊急派遣した。特殊な軽量素材で作られているため、重さはわずか17キロですが、80キロの荷物を運ぶことができ、巡回速度は時速15キロに達し、山岳地帯を移動する速度に匹敵します。頭部と背中に装備された2組の赤外線透視ビューアシステムにより、10キロメートル離れた不審物を監視してロックすることができ、720メートル以内の地雷や爆薬などの爆発物を正確に識別できます。

ハイテクノロジーの急速な発展により、軍事技術と戦争は革命的な変化を遂げています。現在、米国と韓国は知能ロボットに関する徹底的な研究を実施し、山岳地帯などの戦場環境に適した実用的なロボットを開発し、特殊な環境での弾薬輸送に信頼できるツールを提供している。

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