爆発物処理ロボや投入偵察ドローンなど注目展示続々防衛装備庁技術シンポジウム2015レポ (陸上装備編)

2015年11月10日と11日に、東京・新宿区のグランドヒル市ヶ谷で「防衛装備庁技術シンポジウム2015」が開催されています。これは防衛装備庁が技術を研究している成果について発表し、防衛装備庁の研究開発活動及び成果や政策などを参加者にアピールし、意見交換するというイベント。11日の開催時間は10:00から16:30までで、入場は無料。

会場内の展示は研究所の編成に合わせ、陸上装備/航空装備/艦艇装備/電子装備などに分かれますが、今回は陸上装備と先端技術推進センターの展示から、爆発物対処用ロボット (写真) やパワードスーツといったロボティクス関連を中心に紹介します。

防衛装備庁技術シンポジウム 2015 注目展示の数々

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まずは昨今の装備における花形ともいえるロボット。会場に実機が展示されていたのが『爆発物対処用ロボット』です。これは文字通り爆発物を破壊、あるいは爆破処分するためのロボット。遠隔操作で爆破処分用のハンドが付けられたアームを使い、不審物の捜索から発見時の爆破処理までを行える機体です。

横から見た際の車両部サイズは1130×620×1000mm(幅×奥行き×高さ)と、工業用ロボットアームに車両を取り付けたほどのサイズ感ですが、重量はヘビーで、約83kgもあります。ここまで重いのは動作柔軟性のために関節数が多い点もありますが、用途が用途だけに堅牢性が求められる点も大きいとのこと。

同じく実機が注目を浴びていたのは、『手投げ式偵察ロボット』。地上走行小形ドローンです。注目はその形状。建物の死角や隙間に入れて調査をするため、球型の状態で投げ込み (写真左の状態) 、着地後にカメラと車輪をスライドするように変形 (写真右の状態) 、偵察を開始します。

開発が進むと共に年々小型化を実現している、ということを示すため歴代モデルが展示されており、最新版は平成23年 (2011年) 度モデル。平成19年 (2007年) 年度モデルから劇的な小型化が図られています。

合わせて興味深かったのが、防衛用ロボットやドローン操作のためのボディジェスチャー研究です。近い将来、隊員に随行して護衛を行うための機体の登場が予想されますが、その状態で攻撃を受けた場合、リモコンなどコントローラーを用いた操縦では対処が不可能になることが予想されます。

こうした局面では、隊員同士で使われるハンドジェスチャーや音声といったナチュラルユーザーインターフェイスが重要になると指摘。人間の姿勢計測機能を搭載した実験機を試作し、自動追随実験を行った結果を動画で紹介しました (もちろん一定の成功を見ています)。

さらにパネル展示では、クアッドコプター型ドローン (UAV) と、それを運搬する小形走行ドローン (UGV)を連携させたシステムの研究やパワードスーツの研究の発表なども行われています。パワードスーツに関しては、重装備型と高機動型の2種類に分けて研究を進めているという点が新鮮でした。

測定技術で興味深かったのが、ガスや化学剤をレーザーを使って検知するための『化学剤遠隔検知技術』。一般的にガスや化学剤が散布された場合はサンプルを採取して解析しますが、当然ながら採取のために近づく高いリスクが発生します。

この研究では、化学剤があると吸収される波長のレーザーを使い反射光の強さを測定。これにより、遠隔地から化学剤の有無を測定しようというもの。

化学剤の種類までを特定するには、あらかじめ化学剤に対するレーザーの波長や吸収率のデータが必要ですが、実験ではDMMP (ジメチルメチルホスホナート) を封じ込めたガスセルから約1m離れた場所からのレーザー照射で10ppmまでを検出可能だったとの結果が得られています。
化学剤やガスを遠隔地から検出可能になるというメリットは非常にわかりやすく、そして大きいだけに、実用化を期待したい技術です。

地味ながら重要性が高いと思われるのが、ゴムを使った軽量履帯 (りたい：キャタピラーは固有名詞のため、この呼称が使われます) の研究。現在の履帯は耐久性などの点から金属製ですが、車両全体の1割を占めるほどの重量となっており、また軽量化が可能であれば機動性や静粛性、燃費向上といった様々なメリットに直結します。

そこで3種類のゴムを組み合わせたゴム履帯を試作し、試験車両でテストを実施。履帯の自重は鉄製の50%程度に軽量化され、さらに実走結果も内部の振動低減、騒音低減、燃費も向上と、理論通りのデータが実証できたとのこと。ただし速度を上げると素材温度が上昇するため、耐久性への影響に課題が残るとの結果でした。

合わせて、民生用でも現在ホットな自動運転車両技術を用いた『陸上無人機技術』や人の立ち入れない汚染地域で作業が可能な遠隔作業車両システム (つまり遠隔操作可能な重機です) の研究、さらにはハイブリッド動力システム (民生用の車と同じく、エンジンとモーターの併用という意味です) を採用する試作車両の動画展示などもされています。