ずんぐりとした四輪のロボットが、深い森の中を自走する。このロボットは、可愛らしさというよりマッチョすぎるが、威圧感を与えるには小さすぎる（R2-D2とジープを足して2で割ったようなイメージだ）。「ロボットたちそれぞれに個性が芽生えてきます」と、マーク・デル・ジョルノ氏は自身のロボットについて語る。しかし、陸軍向けにこのロボットを開発したジェネラル・ダイナミクス・ロボティック・システムズのエンジニアリング担当副社長、デル・ジョルノ氏は、ロボットを擬人化することはしないと断言する。「『個性』というのは、例えばステアリングが少し緩いとか、そういうところから生まれるものです。私はコードに近すぎて、ロボットを人間として捉えられないのかもしれません」
4 台のオンボード コンピューターで実行される約 100 万行のコードが、XUV 12 (「実験的無人車両」の略) と呼ばれるこのロボットが、岩にぶつかったり、崖から飛び降りたり、木にぶつかったりすることなく、A 地点から B 地点まで自律的に移動できるようにするアルゴリズムを定義します。中央ペンシルベニア州のフォート インディアンタウン ギャップのテスト ループで、まさに今まさにそうしようとしているようです。突然、ロボットは右に急旋回し、これまでたどっていた未舗装の道を外れました。「これはいい! これはいい! 外れるのはいいぞ!」デル ジョルノは追跡車両として使用しているピックアップ トラックの後部座席で興奮して言います。膝の上にバランスをとったラップトップ コンピューターを調べた後、彼は XUV 12 が目的地へのより直接的なルートを思いついたために道路を外れたことに気付きました。残念ながら、この新しいルートはさらに多くの木々を直接通り抜けます。そのため、ロボットは急ブレーキをかけ、タイヤの周りに土埃が立ち上ります。それから…何もなかった。
デル・ジョルノは動じない。「彼は『おい、これは愚かな決断だった。こんな道を選ぶべきじゃなかった』と言っているところだ」と彼は説明し、思わずドロイドを擬人化していることが明らかだ。XUV 12 は 12 インチ後退して再び停止する。「よし、彼は状況をもう一度確認している」とデル・ジョルノは言う。上部に搭載されたセンサー ポッドは、レーダー (レーザー探知測距) システムが目の前の世界の 3D イメージを描き出す中、不気味なほどリアルに左右に回転する。デル・ジョルノはラップトップで、ロボットが「見ている」もの、つまり赤い立ち入り禁止区域で示された木々が点在する色分けされた地図を調べる。「今、彼は急な左折を計画しようとしている」とデル・ジョルノは言う。案の定、センサー ポッドは左に回転し、XUV 12 は 2 本の木の間を蛇行しながら進んだ。道の端に着くと、ロボットは急勾配で滑りやすい地形に困惑し、再び立ち止まる。「行儀よくしなさい！」デル・ジョルノはつぶやく。「意地悪しないで！」合図とともに、ロボットは道に登り、ゆっくりと走り去る。
「ああ、最高だった！」と、チャールズ・シューメーカーが助手席から声を上げた。シューメーカーは陸軍研究所のロボット工学プログラムオフィスを率いている。彼は、一般的に無人地上車両（UGV）と呼ばれるロボットに関する軍の頼れる専門家であり、人間が遠隔操作するのではなく、自ら考える車両を開発することがどれほど難しいかを誰よりも理解している。「本当に、本当に難しいんです」と彼は認める。「しかし、倉庫の巡回から極めて困難な偵察まで、あらゆる戦術任務に対応できるシステムを開発できると確信しています。しかも、20年もかかるとは思っていません。」
致死へのステップ
軍用UGVの黄金時代の幕開けと言えるかもしれない。2001年の国防権限法によれば、2015年までに運用可能な地上車両の3分の1が無人化される予定だ。そのため、国防総省の野心的な将来戦闘システム（FCS）プログラムは、特定のタスクを完全に自律的に実行し、その他のタスク（最大のタスクは武器の発射）は兵士が操作しながらのみ実行できる、3台の半自律型UGVの開発を求めている。このFCSの小型無人地上車両（UGV）は、重量が30ポンド未満で、バックパックに入れて持ち運び、使い捨ての偵察機のように使用する。下水道の探索や有毒化学物質の取り扱いなど、市街地での高リスクな任務向けに設計されている。より大規模な任務は、歩兵部隊とともに物資を運搬して移動する多機能ユーティリティ/ロジスティクスおよび装備車両（Multifunctional Utility/Logistics and Equipment Vehicle）が担当する。 FCSの3番目のロボット、重量5トンの「武装ロボット車両（Armed Robotic Vehicle）」は、機関銃、自動砲、そして視線外ミサイルを搭載し、すべて遠隔操作で操作されます。つまり、鋭い噛みつきを持つ、凶暴なロボットです。
しかし、FCSの3台の車両は、軍のロボット化の氷山の一角に過ぎない。UGVは、ドローン車列で大量の貨物を輸送するのに特に適している。夜間や不整地での作戦行動では、レーダー探知機（LaDar）によって有人車両よりも優位に立つ。他の車両は、戦場の救急車、補給所の巡回、移動通信リンクの設置、そしてもしかしたら、起床時に泡立てたてのカプチーノを提供するといった用途を想定して設計されている。しかし、これらの車両が実際に自力で人を殺傷する日は来るのだろうか？今のところ、致死的な行動を取る前に必ず人間が介入する、つまりロボットが自発的に銃や大砲を発射したりミサイルを点火したりすることは決してないというのが、現在の主流路線だ。
しかし、ロボットの感情の欠如がいずれ悪用されるだろうと懸念する声もある。「兵士を育成する過程では、人間が殺人を躊躇しないように配慮することが求められます」と、軍事政策シンクタンクGlobalSecurity.orgのジョン・パイク所長は語る。「ロボットにはそのような抑制力はありません。彼らは情け容赦なく殺すでしょう。」
火による試練
20年前、国防高等研究計画局（DARPA）は自律走行車（ALV）プログラムを開始しました。アイデアは正しかったものの、時代は間違っていました。当時、自律走行に必要な計算能力を得るには、スクールバスほどの大きさの車両の半分にシリコングラフィックスのワークステーションを詰め込むしかありませんでした。それでも、ALVは時速数マイル以上で走行すると、道路から外れたり、何かにぶつかったりしました。明らかに、国防総省が想定していたのはこれではありませんでした。無人航空機（UAV）は普及しつつありましたが、UGVはバトルボットのテレビ番組に出てくる落第生と同じくらい、時代遅れのように見えました。
ロボット工学の世界は、最近、かなり明るい見通しを見せています。商用グレードのGPSナビゲーションの精度は、100フィートから約30フィート、あるいは一部の軍事用途ではわずか数フィートにまで向上しました。新型センサーは、わずか10万ピクセルではなく、100万ピクセルに近い解像度の高密度画像を生成します。これにより、ロボットは50～100ヤード先までを十分な鮮明さで「見る」ことができます。一方、より洗練されたアルゴリズムにより、より高速なオンボードコンピューターは、1秒間に最大10回という頻度で数千ものルートを検討できるようになりました。これらすべてを1つのパッケージにまとめると、障害物の多いクロスカントリー走行で時速35マイル（約56km）の速度を安全に達成できるUGVが完成します。整備された高速道路では時速55マイル（約85km）の速度も可能です。
小型で粗雑な遠隔操作型（自律型ではない）UGVの第一世代は、既に戦場でその実力を発揮している。防衛関連企業フォスター・ミラー社が製造した100ポンド（約45kg）のトレッド付きロボット「タロン」は、2000年にボスニアで初めて使用された。現在、イラクとアフガニスタンの地上には、数百台のタロンと、ロボット掃除機ルンバで有名なiRobot社製のやや小型の「パックボット」が配備されている。どちらも路肩爆弾やブービートラップに対処するためのカメラと多関節アームを搭載している。陸軍は、M16ライフルから中型機関銃まで4種類の武器のいずれかを搭載できるタロンの派生型を試験したが、まだ実戦配備には至っていない。「オペレーターは照準器で照準された十字線の画像を見る」とフォスター・ミラー社のタロン運用担当ゼネラルマネージャー、ボブ・クイン氏は語る。「まさにビデオゲームのようだ。ただし、現実だ」
しかし、UGVの真の目標は、人間の介入を一切必要とせず、信頼性の低い無線通信に依存しない自律走行である。つまるところ、これは多くのUAVの標準的な操作手順である。この技術を地上作戦に適用するのは簡単だと思うかもしれない。しかし、2004年3月にカリフォルニアの砂漠で行われたDARPAグランドチャレンジの第1回大会にいたなら、そうは思わなかっただろう。草の根レベルのUGV開発を刺激するために作られた第1回グランドチャレンジは、まるでスリー・ストゥージズのイベントのようだった。142マイルのクロスカントリーコースを完走できる参加者は一人もおらず、ほとんどがスタートラインを通過できただけだった。オシュコシュ・トラック社は、テラマックスと呼ばれる海兵隊の6輪トラックの自律バージョンで登場したが、この鮮やかな黄色の野獣は、わずか1マイル走っただけでソフトウェアの不具合で完全に困惑してしまった。
1年間の開発期間が、どれほど大きな変化をもたらしたか。参加チームの多くは、最初のレースで得た学びを最大限に活用し、大幅に改良されたシステムを持ち帰りました。第2回DARPAグランドチャレンジのレース前テストでは、TerraMaxはカリフォルニア州バーストー近郊の低木地帯を時速35マイル（約56km）で疾走しました。ハンドルはまるで透明人間に操られているかのように、魔法のように前後に揺れていました。10月に行われた本番レースでは、このトラックは131マイル（約210km）の砂漠コースを完走した5台の1台となりました。 200万ドルの賞金を獲得したのは、フォルクスワーゲン・トゥアレグの自動運転SUV「スタンレー」。母校であるスタンフォード大学にちなんで名付けられたこの車は、「確かに、私たちは互いに競い合っていました」と、優勝したスタンフォード・レーシング・チーム（2005年ポピュラーサイエンス誌ブリリアント10受賞者）のリーダー、セバスチャン・スラン氏は語る。「しかし、私たち全員が自然に打ち勝たなければなりませんでした。真の勝利は、5台の車が完走したことです。これは交通の歴史における転換点となるでしょう。」
スタンリーはレース中、平均時速19マイル（約29km/h）を記録し、最高速度は時速38マイル（約60km/h）に達しました。スタンリーには、平均到達距離85フィート（約24.4m）のレーダーセンサー5台と、範囲260フィート（約76m）のカメラ1台が搭載されていました。レース中、このロボットが直面した最大の課題は、横断中の湖底を一時的に占拠して混乱させた鳥の群れでした。それでも、スラン氏は、軍用車列への搭載バージョンをほぼ即座に準備でき、民間高速道路への応用も時間の問題だと確信しています。「少なくとも、グランドチャレンジは人々にそれが可能であることを示したのです」と彼は言います。
グランドチャレンジの参加者にとって、レーダーとステレオカメラが最も効果的なセンサーであることが証明されました。どちらがより有望なのかはまだ結論が出ていません。他のUGVは、色、熱、質感を検知するシステムを搭載しています。最終的な目標は、薄いものと硬いもの、生物と無生物だけでなく、味方と敵を区別できるようになることです。「子供なら止めたくなります」とオシュコシュの技術担当エグゼクティブバイスプレジデント、ドナルド・バーホフ氏は言います。「RPG-7（グレネードランチャー）を持った男なら、轢き殺したくなります」
しかし、センサーの性能が向上すると処理すべきデータ量が増加し、意思決定にかかる時間が増加し、ロボットの速度低下を招きます。そのため、無限の可能性を次々と検討するのではなく、正しい解決策に直接「ストーブパイプ」するソフトウェアが重要になります。これを実現する最も現実的な方法は、発生しうるあらゆる状況をカバーするルールベースの階層構造を確立するアルゴリズムをコーディングすることです。当然のことながら、これには大量の「if-this-then-that」コマンドが必要になります。それでもなお、UGVはプログラマーが予期していなかった状況に遭遇することは避けられません。
DARPAでは、地上ロボット工学プログラム3つを管理するラリー・ジャッケル氏が、UGVに行動指示をプログラムして、予期せぬ状況に適切に対応し、経験から学習できるようにするプロジェクトを先導している。「地形のあらゆる部分を横断するアルゴリズムを書くには、問題が複雑すぎると考えています」とジャッケル氏は言う。「ロボットは、まず這い、歩き、そして走ることを学ぶ子供のようにならなければなりません」。しかし、このアプローチはまだ非常に実験的な段階であり、次世代の軍用UGVに採用される可能性は低いと思われる。
お金と倫理
ジェネラル・ダイナミクス・ロボティクス・システムズ社の社長、スコット・マイヤーズ氏は、まるでロボットオタクのためのサンタクロースの工房のような場所を、軽快に歩き回っている。ボルチモア近郊にある広大なGDRS施設では、技術者たちが実験的なUGV群を組み立てている。マイヤーズ氏は倉庫巡回ドロイドの頭（センサーポッド付き）を父親のように撫でているが、UGV界のホットロッドとも言えるジープ風ロボット、タクティカル・オートノマス・コンバット・シャーシの周りで一番長く立ち止まっている。
150馬力のフォルクスワーゲン製ターボディーゼルエンジンと、オフロードレース車両に着想を得たサスペンションを搭載したTAC-Cは、最高時速80マイル（約136km/h）でクロスカントリーを走行できます。しかし、この車両の真の特徴は、最先端のレーダー、ステレオカメラ、カラーカメラ、赤外線カメラを搭載し、これらが連携して40万画素のスナップショットを毎秒30回撮影することです。「現在、人間の偵察機の60%しか実行できていませんが、2010年までには90%まで達成できるようになるでしょう」とマイヤーズ氏は言います。「これらの車両は皆さんが想像するよりもはるかに安価になり、人間を代替するよりもはるかに安価になるでしょう。」
軍用UGVは多くのミッションにとって非常に理にかなっているため、考えるまでもないようだ。「私はいつでもこれを手に入れます」と、イラクで戦車に搭乗して勤務したラルフ・ブリューワー上級曹長は、UGVのテストの休憩中に言った。「まだ持っていないなんて信じられません。」しかし、陸軍の全員がブリューワーほど熱心というわけではない。軍隊には、まあ、伝統という伝統があるため、新しいアイデア、特に軍隊の運用方法を大幅に変えるようなアイデアを急いで取り入れることはめったにない。また、議会は、まだ目に見える成果をあまり生み出していない技術に資金を投入することに慎重だ。もちろん、最終的には、兵器システムは軍事問題であると同時に政治問題でもある。「これは技術の問題ではない」とマイヤーズ氏は言う。「これは資金の問題だ。」
そして倫理。人間の操作なしに殺傷兵器を発射できる完全自律型ロボット戦車の開発計画は存在しない。そのため、少なくとも短期的には、 『ターミネーター』から焼き直されたようなサイボーグによるハンターキラーの不気味な亡霊は、ディストピアSFの決まり文句に過ぎない。しかし、UGVが自ら生死の判断を下せる技術は登場しつつある。懸念されるのは、人間に代わって機械に殺戮をさせることを許容する政治的意思が私たちにあるのかということだ。「綿密な調査なしに実現することはないだろう」と、ブリティッシュコロンビア大学応用倫理センター所長のピーター・ダニエルソン氏は言う。「しかし、兵士を守るために人々を射線から遠ざけたいという衝動は、敵からますます遠ざかるプレッシャーとなるのだ。」
人間との連携を徹底するという口先だけの約束にもかかわらず、Global-Security.orgのパイク氏は、自律型致死ロボットは非常に理にかなっており、必然的に出現すると確信している。「無人機のように、彼らは私たちに忍び寄るでしょう」と彼は言う。「彼らはますます多くのものを携行し、ますます多くの監視を行うようになるでしょう。そして、彼らが戦闘を始めれば、どんな組織化された勢力も彼らに対抗できないでしょう。」
仕組み
A地点からB地点まで飛ぶロボットが必要ですか？問題ありません。木々や岩、溝を避けながら山を駆け抜けるロボットが必要ですか？ええと…
自動運転車特有の2つの大きな課題は、認識と経路計画です。ロボットは障害物を認識できるほどの視力と、それを回避できるほどの賢さを備えていなければなりません。例えば、無害な茂みと500gもある岩の違いを判別できなければなりません。さらに難しいのは、障害物です。遠くに見える窪みは、道路の窪みなのか、それとも通行不能な溝なのか？
したがって、情報処理は極めて重要です。ほとんどの自律システムは、環境をスキャンするセンサーを使用して世界の3Dモデルを作成します。パターン認識アルゴリズムは障害物を識別し、それらを2Dマップに投影します。このマップは、移動に適しているかどうかに応じて世界を色分けします（「システム正常」は緑、「危険、ウィル・ロビンソン」は赤）。GPSと、速度と方向転換に基づいて動きを追跡する補完的な慣性航法システムが、このマップ上でロボットとその目的地の位置を特定します。次に、経路計画アルゴリズムが、可能な限り道路上にとどまる、10％を超える勾配を避ける、そして決して繰り返さず、崖から落ちないようにするなど、数百もの事前にプログラムされたルールを考慮しながら、ロボットにとって最適なルートを計画します。
軍隊の自動化：ステップ1
無人護送船団
客観的
完全自律走行地上車両の軍事利用は、まず基本的な車列作戦で行われるでしょう。大型車両は既知の道路を辿り、空軍、陸軍、または海兵隊の基地まで燃料、物資、弾薬を運びます。車列作戦は通常舗装道路で行われますが、初期の自律走行トラックであっても、道路が通行不能になった場合に備えて、完全なオフロード性能が求められます。
状態
オシュコシュ・トラック・コーポレーションのTerraMax（上）は、まさにそのようなミッションに備えています。10月には、モハーベ砂漠を横断する132マイルの砂漠レース、DARPAグランドチャレンジを完走した5台の車両のうちの1台となりました。LaDarとステレオカメラを搭載し、合成視覚と高度なナビゲーション技術を駆使して、最も過酷なオフロード環境でも機動力を発揮します。
軍隊の自動化：ステップ2
戦場支援
高度な自律機能によりロボットが戦闘に参加し、兵士の補給と保護を維持する。
客観的
自動運転車がA地点からB地点まで安全に移動できるよう訓練されれば、実際の戦闘環境においてより大きな責任を担うことになるだろう。センサー技術が進歩するにつれ、戦場での支援はより小型のジープのような車両に委ねられるようになるだろう。
状態
陸軍の多機能ユーティリティ／ロジスティクス・装備（MULE）車両は、ここに示す車両の実現に貢献するでしょう。2.5トンのMULEは、歩兵分隊の装備を2,000ポンド（約900kg）搭載します。また、遠隔兵器プラットフォームや地雷除去車としても構成可能です。
軍隊の自動化：ステップ3
バトルタンク
ロボットを転がしたり、転がったり、殺したりするように訓練する
客観的
完全自律型の武装無人地上車両、つまり敵の戦闘員や車両を自ら識別し、人間の直接の指示なしに攻撃できる車両の実現には、まだ数十年かかると予想されますが、アナリストたちはその実現を確信しています。このような車両は、友軍、敵戦闘員、そして民間人を疑う余地のない信頼性で識別できる必要があります。また、任務目標、戦闘戦術、そしてあらゆる軍事プロトコルや交戦規則に基づいて行動する能力も求められます。
状態
カーネギーメロン大学のグループは、兵器化の可能性を秘めた無人車両「スピナー」のプラットフォームを開発しています。現在試験中（上）のスピナーは、ロングストロークサスペンションを採用し、過酷な地形にも対応します。スピナーの他のバージョン（上）は、ひっくり返されても素早く回復します。車輪を車両の上部まで押し上げ、銃を下部まで回転させ、何もなかったかのように走り去ります。
軍隊の自動化：ステップ4
徒歩で行く
車輪は良いが、地球の残りの半分を征服できるのは脚のあるロボットだけだ
客観的
脚付きロボットは森の中を駆け抜け、ほとんどの車輪式や装軌式のドロイドでは到底到達できないような荒れた地形をよじ登ることができる。しかし、その挑戦は計り知れない。脚付きロボットは、バランスの維持や起伏のある地形の横断といった基本的な移動スキルを習得しなければならない。
状態
ボストン・ダイナミクスは、生物学に着想を得た様々なロボットの開発に取り組んでいます。同社の四足歩行ロボット「ビッグドッグ」と「リトルドッグ」は、兵士の親友となる可能性を秘めています。「車輪式・無限軌道式の車両は地球の表面積の半分まで到達できます」と、同社社長のマーク・ライバート氏は語ります。「しかし、人間や動物は徒歩でほぼどこにでも行くことができます。」
Big Dogの場合、ガソリンエンジンが油圧システムを駆動し、関節肢を駆動します。ジャイロスコープなどのセンサーは、搭載されたコンピューターが各ステップの進行方向を予測するのに役立ちます。BigDogは感覚を頼りにバランスを保ちます。もし脚が予想よりも早く地面に着地した場合、コンピューターはそれが岩にぶつかっているか、坂を上っていると推測し、BigDogはそれに応じて歩幅を調整します。研究者たちは、ヤモリ、ゴキブリ、魚、さらにはヘビの滑るような動きを模倣するロボットも開発しています。
