gov-civil-vilareal.ptサイエンスフィクションとアニメのメカロボットの背後にあるそびえ立つ現実世界の科学
>それがStryderTitanであるかどうか タイタンフォール 、からのEVAユニット 新世紀エヴァンゲリオン 、または古き良きガンダムスーツであるメカは、ハイパードライブやライトセーバーとともに、SF技術のゴールドスタンダードです。話題のメガボット対水道橋メカバトル ついにダウンしました 私たち自身の世界では、イーグルプライムが米国を代表し、クラタスが日本人のために戦うことで、戦闘メカは現実にかなり近づきました。
これらの実世界のメカは、真の破壊エンジンというよりは老人用フォークリフトのように動きましたが、イーグルプライム対クラタスは世界初の巨大なロボットの戦いであり、実世界のメカの構築が直面する主要な技術的課題のいくつかを示しました。
不思議なペットは不思議なペットを救う
ここに大きなものがあります。
何から構築しますか？
Eagle PrimeとKuratasを見ると、2つのことに気付くでしょう。1つは、2本の足で歩き回らないこと、もう1つは、非常に遅いことです。真の二足歩行は、何かが大きくなる（そして重くなる）と信じられないほど難しいことがわかります。実際には、 少なくとも一人 数字を実行し、イェーガーのサイズのロボットは事実上不可能であることがわかりました。 JJDuncanという名前のエンジニアは次のように述べています。
「ロボット、特に関節でのこれほど多くの活動のストレスを支えることができる既知の材料はありません…高張力鋼合金の極限強度は760 MPa（メガパスカル）で、炭素繊維の極限強度は6,370MPaです。しかし、ロボットがモンスターを殴ったり、ジャンプしたり、走ったりしている場合、作成されるG力は大きな数字になります。
によると Jekanthan Thangavelautham 、MITのロボット工学博士研究員であるメカの建築材料は、巨大なロボットが器用で機敏になるのに十分な強度の材料は重すぎて硬すぎて実際に引っ張ることができないため、克服すべき最大のハードルの1つになります。オフ。しかし、彼は、物質ベリリウムがチタンと炭素強化プラスチックと同様に潜在的な選択肢になるだろうと言います。
クレジット：Cartoon Network
あなたはそれを考えるかもしれません エヴァンゲリオン 正しい考えを持っていた：ロボットを構築したり、巨大な人間を成長させたり、ロボット部品で改造したりしないでください。 それらのロボット外骨格 軍は実験中です。人体は実は 優れたデザイン 起伏の多い地形を処理し、重い重量を運ぶためですが、問題はデザインではなく、プロポーションです。
Space.comによると 、身長が2倍になると、体重が8倍になり、サイズと体重が増えると、それを動かすためのエネルギー量がすべて指数関数的に増加します。コーネル大学のロボット工学の教授であるAndyRuinaによると、これは実際には恐竜の成長を制限した原則の1つです。 '[恐竜]が大きくなると、自分の体重を引きずるのに苦労しました。少し直感に反します。バランスが取れていると思うかもしれませんが、そうではありません。」
どのように電力を供給しますか？
建材の問題を克服できれば、次の大きな課題は力です。ロボットがEVAユニットのような長いアンビリカルケーブルを持って歩き回っていない限り、強力で比較的小さいエネルギー源が必要になります。 Thangavelauthamによると：
「携帯型核分裂炉は空母に動力を供給するために使用されますが、これらのロボットを歩かせるには、小型化と出力密度の大幅な改善が必要です。エキゾチックなエネルギー源は、この種のものを作ることができる主要な課題であり、画期的な技術でもあります。現実に到達します。」
「エキゾチックなエネルギー」とは、Thangavelauthamは原子力または暗黒物質を意味します。しかし、重労働を行うことができるエネルギー源を見つけたとしても、実際にその技術を持っていない可能性があります 実行 重い物を持ち上げる。の ギズモードへのインタビュー 、ダニエル・ウィルソンは、主要な工学的問題を提起しました。
イェーガーの腕を地面と平行に持ち上げても 闘争になります 信じられないほどのトルクが必要なため、約8100万ポンドフィートです。比較のために、世界で最も強力な油圧システムは、約130万ポンドフィートしか出力できません。
タイタンa.e. （2000）
実用的な観点からは、巨大なロボットは自分たちの利益には大きすぎます。
私たちはそれをどのように制御しますか？
建設の落とし穴は別として、ほとんどのメカはパイロットとロボットの間のある種の神経接続に依存しています。 環太平洋地域 ドリフトシステムがあり、 タイタンフォール 神経リンクがあり、 エヴァンゲリオン 同期率があり、ガンダム 名前に正しくある （それはカノンに依存すると思いました）— NS エネルギッシュ U ニラテラル NS ユーロリンク NS ispersive に オートノミック NS aneuver。
サイエンスフィクションのように聞こえるかもしれませんが、ボストンを拠点とするスタートアップのNeurableはすでにこの機能に取り組んでいます 思考だけで技術をコントロールする 、そして VRゲームのデモ と呼ばれる 目覚め それは完全に思考制御されています。のようなゲームとペアになります イオタプロジェクト 、ヘッドセットを介してVRメカを操縦する場合、高さ10階建てのロボットを頭だけで操作すると、かなり実行可能に聞こえ始めます。
カリフォルニア大学が 脳波を言葉に翻訳できる機械を作りました そして全文さえ。もちろん、NeurableデバイスとUniversity of Californiaデバイスはどちらも頭蓋骨に電極を取り付ける必要があるため、パイロットはサイエンスフィクションの場合と同じようにヘルメットを着用する必要があります。
なぜなら、一人の人間がロボット全体の動きをどのように調整できるのか不思議に思うかもしれません。 環太平洋地域 片方の精神では扱いにくいと主張していますが、歩き回ったり移動したりするのは実際にはかなり簡単です。 論文によると ロビン・R・マーフィーによる「…移動は、ロボットに完全に委任する最も簡単な機能の1つになりつつあります。」
マーフィー氏によると、その秘密はCPG、つまり「中央パターンジェネレーター」であり、ほとんどの足の動物に見られる生物学的メカニズムであり、足の動きを調整することができます。科学者は80年代から人工CPGを使用してロボットを歩行させてきましたが、ボストンダイナミクスのアトラスは 困難な地形をナビゲートすることさえ示されました それ自体で。
どれくらいの費用がかかりますか？
運命の輪のタロットホイール
最後の質問は、これを実現するために世界がどれだけのお金を叩き落とさなければならないかということです。高さ約20フィート、28トン（の場合 アトラスモデル ）、からのタイタン タイタンフォール MegabotのフラッグシップロボットであるEaglePrimeとそれほど違いはありません。イーグルプライム プロファイルを持っています 軽戦車、レースカー、軍用機がすべて混ざり合っています。340馬力のV8エンジンを搭載し、4,600 lb.-feetを発揮でき、油圧は4,000 psiで、カスタムリップソーを這い回っています。トラック。
ワシ プライムの構築には250万ドルかかりました 、日本の対応するクラタスは以前は 約100万ドルで販売 。一方、世界で最も高価なフランスのAMX-56ルクレール主力戦車は 費用は約1260万ドル 。タイタンフォールの小規模なメカのようなものの場合、数千万ドルの費用がかかると予想されるかもしれません。
しかし、200〜288フィートの高さに立つことができるイェーガーまたはEVAユニットはどうですか？この規模のマシンに頭を包むために、良い比較は新しいかもしれません USSジェラルドフォード 、 NS 海軍の最新の空母 。重さは90,000トン、長さは約1,106フィートで、イェーガーのように、この運搬船は原子力発電です。 NS ジェラルドフォード 構築に130億ドルの費用がかかりました。これにより、怪獣から身を守るために必要なドッシュの量を概算できます。一方、SciencePortalはいくつかの数字を実行し、ガンダムをゼロから作成すること（材料とコンピューターを含む）が 費用は約7億2500万ドル 。
結論
環太平洋地域 ギレルモ・デル・トロ監督 かつて言いました 、「本当に、本当に大きなものを持っていることには、たくさんの小さなことを破壊する何かがあります。」 7億ドルとその続編の1つ後、彼は正しかったようです。巨大なロボットが数百万人に喜びをもたらす物的損害の大変動を犯しているのを見るのは何かがあります。
さて、そのお金を研究開発に注ぎ込めば、本物を作ることができるかもしれません。
