ビッグドッグ

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2体のビッグドッグ

ビッグドッグ: BigDog)とは、2005年アメリカ合衆国ボストン・ダイナミクス社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[1]

概要[編集]

ビッグドッグは起伏の多い地形で歩兵に随伴出来る輸送用ロボットとして用いる為、米国防高等研究計画局による資金提供で開発された[2]。 歩行の様子は幾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様な、機械とは思えぬ動きが特徴。荒い砂利道、雪上、砂浜、及び海の浅瀬などでも問題無く歩行出来る。また、歩幅が非常に小さくはなるが、急な勾配も登る事が出来る。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事無く即座に姿勢を復元出来、氷上で足を滑らせても素早く体制を立て直す事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事が出来る。また、通常は左右の脚を互い違いに進ませて歩行するが、馬のギャロップの様に疾走させ、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8km(5マイル)の速さで走る様にもなっている。

2010年2月1日に国防高等研究計画局ボストン・ダイナミクス社に対して、ビッグドッグの実用化に向けたLS3 (Legged Squad Support System英語版) 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。[3]

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[4]が、2015年12月、エンジン音が大きく敵に味方部隊の位置を知らせてしまうという理由で海兵隊はビッグドッグの採用を見合わせた。[5]

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様に脚や胴体を総合的に使う事でアームのパワーを補強している。

ハードウェア[編集]

物資を運ぶビッグドッグ

15馬力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事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[6]

特徴[編集]

  • 四足歩行の為、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)踏破する事が可能になった)で走る事が出来る。また、駆け足で移動する事も可能。35度の傾斜を登る事も可能であり、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事が出来る他、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出来る。
  • 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事が出来る。
  • 「大きな犬」という名称だが、サイズは小型のラバ程(全長約1m、高さ約70cm、重量約110kg)もある。

[編集]

  • 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、PETMAN、総電気駆動のSpotrobotおよびSpotMini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。
  • 高速移動を重視したタイプにワイルドキャットと言うモデルも開発されている。
  • けものフレンズアニメ版12話に当ロボットに似たセルリアンが登場する。
  • 2018年10月11日、大手ゼネコン竹中工務店ソフトバンクが実証実験を実施している東京の建設現場で撮影されたボストン・ダイナミクスの「SpotMini(スポットミニ)」の新映像が公開された[7][8]

他国の四足歩行ロボット[編集]

  • Lynx:正式名称は『Lynx-BP(型式番号:BPMBR400)』。四足歩行型ロシア版「ビッグドック」。Lynxの緒元は、全長2m、全高1.2mで、重量は200kg。また、自重と同じ200kgの運搬能力を持ち、最大移動速度は時速15km、40度の傾斜を走破する能力を持つ。ロシア国営軍事関連企業グループ「ロステク(Rostec)[16]傘下の「Scientific-Research Institute "Signal"」[17]および「TsNIITochMash[18]を中心に、『①偵察 ②火器支援 ③地雷除去 ④負傷兵後送 ⑤兵站支援 ⑥戦闘技術調査』の用途別に6タイプの開発が2015年からおこなわれている[19]。さらに「ワイルドキャット」同様、軽量版モデルの開発もおこなっている。軽量版モデルでは標準版モデルの半分となる100 kgの運搬能力を持たせるとしている。また、2019年の上半期に、標準版・軽量版2種の認証試験の実施が計画されている[20][21]
  • Laikago:最大出力18kwの四足歩行型中国版「「SpotMini」。歩行の際は前後左右、上下を軸に稼働。芝生や草地の歩行も可能で、20度の傾斜を走破する能力を持ち、衝撃にも強い[27]。また、合計12個のモーターには、熱管理機能を装備。本体のオーバーヒートを防止する[28]

脚注[編集]

  1. ^ BigDog - The Most Advanced Rough-Terrain Robot on Earth”. ボストン・ダイナミクス. 2009年6月22日閲覧。
  2. ^ BigDog Boston Dynamics
  3. ^ DARPA BEGINS LEGGED SQUAD SUPPORT SYSTEM PROGRAM (PDF)” (English). 国防高等研究計画局 (2010年2月1日). 2010年9月15日閲覧。
  4. ^ 音声指示に従い、人を追跡する軍用ロボットろば wired.jp 2012年12月21日
  5. ^ the guardian.com/technology/2015/dec/30/
  6. ^ BigDog Overview (PDF)” (English). Boston Dynamics (2008年11月22日). 2012年3月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年11月24日閲覧。
  7. ^ Watch Boston Dynamics' SpotMini Robot Strut Through a Construction Site WIRED wired.com | 2018年10月12日閲覧
  8. ^ Spot Robot Testing at Construction Sites - YouTube
  9. ^ Minitaur Explores the Outdoors - YouTube
  10. ^ Revolutionizing Legged Robots Ghost
  11. ^ Istituto Italiano di Tecnologia
  12. ^ hyq2max the robot you can't keep down - YouTube
  13. ^ ANYmal – Robotic Systems Lab ETH Zurich
  14. ^ Homepage – Robotic Systems Lab ETH Zurich
  15. ^ Keep Rollin’ – Whole-Body Motion Control and Planning for Wheeled Quadrupedal Robots - YouTube
  16. ^ Rostec
  17. ^ АО «ВНИИ «Сигнал» - Главная
  18. ^ Акционерное общество «Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения» (АО «ЦНИИТОЧМАШ»)
  19. ^ Unmanned Russian Lynx versus Google's BigDog - Russia BeyondRussia Beyond | Oct.20.2015
  20. ^ Les premières images du robot biomorphique russe Lynx - Sputnik FranceSputnik France | 2016年4月17日閲覧
  21. ^ Le robot biomorphique russe Lynx - YouTube
  22. ^ 世界初、速度に応じて自発的に足並みを変える四脚ロボ... プレスリリース 東北大学 -TOHOKU UNIVERSITY-
  23. ^ Quadruped robot exhibits spontaneous changes in step with speed - YouTube
  24. ^ 東北大学 電気通信研究所 Research Institute of Electrical Communication Tohoku University
  25. ^ 石黒・加納研究室
  26. ^ 世界初、速度に応じて自発的に足並みを変える四脚ロボット-四脚動物が巧みに足並みを変化させ効率よく移動するからくりの解明へ-東北大学電気通信研究所 (PDF, 2017年3月22日 発表)
  27. ^ laikago a four leg robot is coming to you - YouTube
  28. ^ Unitree

外部リンク[編集]