GE開発のミミズ型ロボット、米国防総省プログラムの一環として地下掘削へ
地下を掘るロボットは、研究資金を提供する米国防総省傘下の機関DARPAの支援により、開発者の大きな注目を集めている。最新の例は、Underminer DARPAプログラムの一部であるGE製のミミズ型ロボットだ。
DARPAは、Underminerプログラムで既存の商用掘削能力を上回る技術と解決策を開発するため、3社の請負業者を選定した。Underminerは、部隊が移動する際に物資を事前配置したり補給したりするための安全な兵站インフラとして、戦術的なトンネルネットワークを迅速に構築する能力の実証を目指している。
General Electric研究センターとコロラド鉱山大学のチームは、Underminerの技術と運用上のニーズに対応する統合ソリューションの開発に取り組む。3つ目のグループであるSandia National Laboratoriesは、プロセスとシステムの現在の制約を解消するための技術研究と統合を行う。
すべての研究者は、トンネル通路、坑井の探査、運用コンセプトに注力する。Underminerは、水平掘削、無掘削工法、ロボティクスの進歩を組み合わせ、地下施設への継続的なアクセスを可能にするシステム群の構築を目指している。
「Underminerプログラムは、係争地域における迅速に構築される地下インフラの戦術的活用の開発と実証を目的としている。戦術トンネルへの迅速なアプローチは、弾薬の緊急補充、救助活動、その他の緊急ニーズといった非常時に役立つ可能性がある」
DARPAはまた、SubT（Subterranean）チャレンジにも参加しており、このチャレンジは「時間が重要な戦闘作戦や災害対応シナリオにおいて、地下環境を迅速にマッピング、ナビゲート、探索する新たなアプローチを探求する」ものだ。バーチャルおよびシステム競技の最終イベントは2021年9月下旬に開催される。
GEのミミズ型ロボットは生物学に着想を得ている。研究者は体をくねらせるミミズからインスピレーションを得たため、ロボットは柔らかく作られ、硬い外殻を持たないロボットのクラスに分類される。ロボットは液体式人工筋肉で駆動する。すでに1年半にわたる実証期間中に試験に成功している。
「このプロジェクトによって、自律型・ソフトロボティクスの開発において本当に新たな地平を開くことができた。小さな基部面積によって極端な旋回半径を実現し、過酷で極限的な環境でも自律的かつ確実に動作させることで、市販技術の枠を大きく超える潜在的用途の全く新しい世界が開ける」
直径10cmのトンネルをすでに掘削したロボット型ミミズの試作機は、ニューヨーク州にあるGEの研究キャンパスで自律的に地下を掘り進み、利用可能な無掘削掘削機に匹敵する距離に到達した。
トリヴェディによれば、過酷で極限的な条件下で確実に動作するGEのロボットの能力は、ソフトロボットの設計における最重要事項だという。軍が資金を出す地虫という発想は不気味に聞こえる。しかしDARPAは、SubTに先立ち掘削技術の開発の必要性を強調した。
地下施設が世界の安全保障においてますます重要になるにつれ、革新的で高度な技術は、地下の軍事および民間作業に破壊的にも肯定的にも影響を与えうる。
これらの可能性を検討するため、DARPAは情報提供依頼（RFI）を発行し、将来のシステムが、閉じ込められた生存者など関心のある対象を探すため、未知で複雑な地下環境を迅速に把握し、そこを移動できるようにする現代技術についての理解を深めようとしている。その際、人々を危険にさらさないことが前提だ。ミミズ型ロボットは、点検や修理にも使える可能性がある。
「今後は、ガスタービンや蒸気タービンなど主要な発電設備を長期間停止させることなく、より多くの点検や保守を行えるよう、その場での詳細な点検・修理能力を提供したいと考えている。このプロジェクトで得られた成果は、それを実現するために必要な主要な開発を支えている」
GE Researchのロボティクスチームは、先端制御から運動、材料科学から機械学習まで、多くの技術分野で幅広い経験を有している。
「私たちが思い描くのは、サービスロボットが私たちとともに、また私たちのために、遠隔地でも肩を並べて働き、退屈で汚く危険な作業を担う世界です。知能を備えた産業用サービスロボットは、次の偉大な産業ツールです。人が決して到達できない場所で、私たちの能力を拡張し、安全により速く作業することを可能にし、私たちがまだ想像もしていない認知能力と身体能力を備えたツールです」とGEは述べた。
