ビッグドッグ

2体のビッグドッグ

ビッグドッグ(BigDog)とは、2005年にアメリカのBoston Dynamicsとジェット推進研究所、ハーバード大学が開発した四足歩行ロボットである。

概要

ビッグドッグは起伏の多い地形で歩兵に随伴できる輸送用ロボットとして用いるため、国防高等研究計画局による資金提供で開発された。

歩行の様子はいくつかの動画共有サイトに掲載されている。まるで向かい合った二人の人間が足踏みしているかのような、機械とは思えぬ特徴的な動きが話題を呼んだ。荒い砂利道、雪上、砂浜および海の浅瀬などでも問題なく歩行できる。また、歩幅が非常に小さくはなるが、急な勾配も登ることが出来る。2008年3月18日には新しい動画がリリースされ、横から胴体部分を蹴られても倒れることなく即座に姿勢を復元でき、氷上で足を滑らせても素早く体制を立て直すことで転倒にはいたらないという姿勢制御技術の高さを見ることができる。また、通常は左右の脚を互い違いに進ませて歩行するが、馬のギャロップのように疾走させ、ジャンプして障害物を飛び越えさせる実験も行われている。

2010年に更新された動画には、脚を素早く動かし時速8キロメートル(5マイル)の速さで走るようにもなっている。

2010年2月1日に国防高等研究計画局はBoston Dynamicsに対して、ビッグドッグの実用化に向けたLS3(Legged Squad Support System)の開発プロジェクトの費用として3200万ドルを提供すると発表した。

2012年からアメリカ海兵隊で運用試験が始まっており、音声指示が可能となっている。2014年にアメリカ海兵隊での実運用開始を目指していると発表した。

2013年2月28日には、取り付けられた一本のアームでコンクリートブロックを掴み、それを放り投げる動画が公開された。ブロックを投げる際、人間の運動選手が行うように脚や胴体を総合的に使うことでアームのパワーを補強している。

ハードウェア

15馬力の2ストローク単気筒ガソリンエンジンを搭載し、毎分9000回転で油圧ポンプを駆動する。これにより作られた油圧で各脚4本、合計16本の油圧アクチュエータを作動させ、スムーズな歩行を実現している。動画等で確認できる耳障りな駆動音は2ストロークエンジンに由来する(後の改良型ではエンジンを更新したためか静音化が進んでいる)。なお、研究室などの屋内で動作させる際など、エンジンを停止し外部から油圧を供給することでも駆動可能である。

制御系はPC/104スタック上で動作するQNXによるもので、これにより高度な姿勢制御を行っている。

特徴

• 四足歩行のため、車輪では走行不能な地形を154kgの荷物を搭載したまま時速5.3km(後に180kgの荷物搭載で30km(一回の燃料補給)踏破することが可能になった)で走ることが出来る。また、駆け足で移動することも可能。35度の傾斜を登ることも可能であり、かつて軍馬が担っていた勾配のある不整地での物資輸送を担当する存在であるといえる。
• GPS機能を使用し自動で目的地へ移動することができるほか、兵士を認識して追尾する機能も備える。
• 足には姿勢制御用の接地センサーを持ち、レーザージャイロとステレオビジョンで地面の傾きなどを把握できる。
• 転倒対策に半円のボディを採用し、転倒時は反動を利用して自力で起き上がることができる。
• 「大きな犬」という名称だが、サイズは小型のラバほど（全長約1m、高さ約70cm、重量約75kg）もある。

他

• 当ロボットのような特殊用途のロボットも数々研究されている。下記のリトルドッグ、二足歩行のPet-Proto、PETOMANなどが存在する。
• 小型化されたリトルドッグ(Little Dog)も同時並行で開発されている。こちらも同様に不整地踏破性が強く、学習機能により的確な接地点を判断したり、姿勢制御や踏み外した時での復帰制御、踏む力の自動調整などに優れ、動作も高速である。ちなみに、ビッグドッグと比べて脚の関節が1つ減っている。

外部リンク

• Boston Dynamics's BigDog site
• Boston Dynamics Big Dog - YouTube (Video demonstration)
• Collection of BigDog videos