いかに小さな「スーパーボット」が安価なモジュラー衛星を作成するか

宇宙のような場所には、人間をエンジニアリング作業に送るのは無理なだけでなく、非常に危険で驚くほど高価な場所もあります。 また、地球上で宇宙で修飾された巨大なパーツをここに構築し、それらをそこに引き上げることは非論理的です。 米国の役人は、はるかに柔軟で、モジュール式で、完全に（人工的に）インテリジェントなものを必要としていました。

Phoenixプロジェクトに入ります。 2014年1月、防衛高等研究計画局（DARPA）は、南カリフォルニア大学（USC）情報科学研究所（ISI）のWei-Min Shen博士と彼のチームに、彼の「SuperBot」を再構成可能にする100万ドルの助成金を授与しました。宇宙で使用するロボット。

DARPAによれば、カリフォルニア州に拠点を置くNovaWurksと共同で、ISIは、組み合わせて「低コストで、ほぼ無限に拡張可能なモジュラー衛星アーキテクチャ」を形成できる15ポンドのモジュール（StarCellsと呼ばれる）を生産するよう依頼されました。

これらのデバイスまたはサットレットは互いに接続し、「データ、電力、および熱管理機能を共有します」とDARPAは言いました。 したがって、「あらゆるタイプ、サイズ、または形状のペイロード」を使用して、さまざまな状況や宇宙ミッションに適応できます。 モジュールは、組立ラインで安価に製造することもできます。

PCMagは、カリフォルニア州マリナデルレイにあるシェン博士のオフィスを訪れ、詳細を調べました。 ISIでのShen博士の研究は、自己再構成可能、適応型、自律型ロボットおよびその他の人工知能システムに焦点を当てています。 彼は上海近郊の金華で生まれ、文化大革命の後、D小平が大学を再開したとき、シェンは北京大学で電気工学とコンピューター工学を学び、1982年に卒業しました。

国内のトップ学生の1人として、彼は米国で大学院に進学することを許可されました。彼はカーネギーメロンを選びました。 シェンはわずか6ヶ月の集中英語学習を受けており、CMUで中国本土で初めての学生だったため、彼にとってはカルチャーショックでした。 しかし、サイモンはシェンを指導し、彼の人生の仕事でますます重要な役割を果たしました。

「彼は私が今までに知った中で最高の男だ」とシェンは言った。 （サイモンは2001年に亡くなりました。）

慣習的なオタクの道具（ヨーダ、C-3PO、およびR2-D2）の中に散在するシェンのテーブルでは、いくつかのSuperBotユニット、赤外線検出器の点滅が独立して移動しました。 各SuperBotのサイズは約5 x 2.5 x 2.5インチで、6つの再構成可能なユニバーサルコネクタ、オンボード電源、コントローラー、センサー、アクチュエーター、およびコミュニケーター（赤外線、Bluetooth、短波ラジオ）を備えています。 ピッチ、ヨー、ロールの3つの異なる動きがあります。 実験室のテストでは、SuperBotは1, 100メートル以上の距離を移動し、ロープを垂直に上昇させ、110メートルの砂丘に登ることができることを証明しました。

シェン博士は、どのようにしてロボットに夢中になったのかを説明しました。「私は中国に戻ってからもずっと夢を持っていました。私の夢は、小さな子供のように学ぶために小さなロボットを構築することでした。それを新しい環境に放り込むと、それ自体で知識が育ちます。学び、それから私たちはそのシナリオから遠く離れていることを知った！」

そのため、シェン博士は、人間が知識を獲得する方法を反映しようとする代わりに、「驚き」に対応し、その方法に適応するようにロボットに「教え」ました。

「行動を起こすたびに、過去の経験とすでに持っている知識に基づいて、行動を起こす前に予測を立てます。行動をすると、何が起こるかがわかります。そうでない場合は、「サプライズ」と呼び、ロボットは状況を止めて分析し、その理由を見つけ、修正し、学習し、続けて行かなければならない」

シェン博士は、研究者が砂漠に100個のスーパーボットを落として、そこでローバーの乗り物として再構成し、砂丘の上を移動できると述べた。 その後、足を成長させて砂丘の頂上に登るように再構成し、「温室に再組み立てし、種を落とし、成長し始めるまで2週間それらの種を保護します」。

SuperBotプロジェクトは、過去9年間にわたって絶えず進化しています。 ソフトウェアの現在のバージョンは最大2, 000（ほとんどはアセンブリコード付きのC）であり、電子構成と機械構成には5つのバージョンがあります。

シェン博士は、DARPAの進行中の作業について直接コメントすることはできませんが、レポートは今年中に打ち上げが行われる可能性があることを示唆しています。 しかし、彼は現在、電源の問題を修正している、またはモジュールのバッテリーが故障した場合にユニットのチェーン全体でユニットが電力を共有する方法を見つけていると言います。

「SuperBotはグローバルクロックやリーダーなしで対処する必要があります。各ユニットは独立して機能する必要があります」とShen氏は説明しました。 「私たちのコネクタも違います。片側が破損していても、反対側は「私はあなたを置き去りにして、ここで再接続します」と言うことができます。 彼らは短波無線を使用して遠くからお互いに電話をかけます。近くにいるときは赤外線を使用して点滅します。現在、より洗練された構成に常に取り組んでいます。」

しかし、シェンがどのように名前を思いついたのかと尋ねられると、彼は困惑しています。 「これは興味深い質問です。「これは素晴らしいロボットです。スーパーネームが必要です！」 そして、「SuperBot！」 それが名前になりました。私は創造性が大好きです。ここで私たちが行うことはすべてです。

詳細については、以下のビデオで実際に動作しているフェニックスプロジェクトをご覧ください。