Chodící náklaďáky pro americkou armádu
Vietnam jako výzva
Spojené státy, které se zapojily do válek v jihovýchodní Asii, se poučily minimálně ze dvou. První je vítězství v takových podmínkách bez použití zbraně žádná hromadná porážka. A druhé poučení je, že extrémně těžký terén vyžaduje mimořádná řešení. Kolová a dokonce pásová vozidla ve vietnamských džunglích zdaleka nebyla vždy vhodná, a to zase omezovalo mobilitu armády. Inženýrské myšlení ve spojení s téměř neomezeným vojenským rozpočtem zrodilo ve Spojených státech skutečné příšery. Stejně jako LeTourneauův Transphibian Tactical Crusher, gigantický 95tunový tahač postavený v pouhých dvou exemplářích v roce 1967. Stroj ve Vietnamu jako kombajn obrousil stromy, keře, srovnal nerovnosti a vytvořil víceméně rovnou cestu pro pěchotu a tradiční techniku. Potíže s přepravou „drtiče“ však další vývoj myšlenky ukončily. Bylo potřeba elegantnější řešení. A našli ho v bionice, tedy v napodobování přírodních „inženýrských“ řešení. Myšlenka škálovat lokomoci chůze na dopravní zařízení Pentagonu velmi dobře zapadla. Jako hybatel měl využívat pedipulátor nebo mechanickou obdobu lidské (zvířecí) končetiny. A to není náhoda – miliony let evoluce ukázaly, že právě tato možnost pohybu po složitém povrchu je nejúčinnější. Tam, kde musí kolo nebo housenka překonat překážku, pedipulátor jednoduše překročí. Je pravda, že na rovné a pevné silnici se rozplynuly všechny výhody chodítka - auta a танки se pohyboval mnohem rychleji a vynaložil na něj méně energie. Ale Američané ve Vietnamu potřebovali vybavení pro chůzi do extrémního terénu, takže byli připraveni smířit se s nízkou rychlostí.
Army Landwalker 1964 / Zdroj: wikimedia.org
Jedním z prvních modelů, byť nakreslených na plakátu, byla armádní sanitka Landwalker z roku 1964, představená na světové výstavě v New Yorku. Fantazie inženýrů se zbláznila - chatrč na čtyřech nohách vybavili dvěma manipulátory, evidentně pro evakuaci raněných. Taková technika však neměla reálné vyhlídky, jednoduše proto, že v zásadě chyběly možnosti technické realizace. Vývoj dříve získaný ve speciální laboratoři slavného arzenálu Detroitu neukázal pro pedipulátory nejslibnější vyhlídky. Zároveň existoval požadavek na extrémně průjezdná vozidla americké armády a s tím se muselo počítat.
Ralph Mosher a jeho náklaďáky
Inženýra General Electric (GE) Ralpha Moshera lze považovat za jednoho z průkopníků vojenské robotiky. Téměř vše, co nyní vidíme v koncepčních prototypech a pracovních modelech v 60. a 70. letech, implementoval Mosher. Samozřejmě s různou mírou úspěchu. V polovině 50. let pod jeho vedením vznikly první prototypy dálkově ovládaných manipulátorů. Práce probíhaly pod záštitou GE oddělení jaderných elektráren. Stroje měly nahradit člověka na území radioaktivního zamoření nebo prostě při práci s nebezpečnými látkami. Mosherovi se podařilo vytvořit na svou dobu překvapivě citlivé manipulátory. Takže v roce 1956 mohl jeho robot Yes-Man Teleoperator pomoci dívce obléknout / svléknout kabát. O nějaké automatizaci se přirozeně nemluvilo – systém byl na dálku řízen operátorem. Inženýr dokázal svůj vývoj vybavit systémem zpětné vazby síly, který umožňoval přesnější ovládání manipulátoru. O několik let později – v roce 1958 – Mosher vytvoří skutečný průmyslový manipulátor GE Handyman s několika stupni volnosti. Zařízení bylo popsáno s následujícími epitety:
Teleoperátor Yes-Man. Zdroj: cyberneticzoo.com
GE údržbář. Zdroj: cyberneticzoo.com
V roce 1964 navrhl konstruktér všem zájemcům, a především americké armádě, koncept dvounohého transportéru, místo, které bylo s největší pravděpodobností jen ve sci-fi filmu. Pod společným názvem GE Pedipulator se skrývala celá rodina skic, z nichž jedna se stala skutečným layoutem. Dvounohý mechanický tvor, velmi podobný domu Baba Yaga, vysoký 5,5 metru, byl pouze deklarací autorových záměrů – zařízení nemělo motor a převodovku. S tím železný obr nemohl vykonávat žádnou užitečnou práci, kromě přesunu jednoho nebo dvou lidí mimo silnice. Armádě se tento nápad nelíbil. Za prvé, zařízení se ukázalo být velmi nápadné. Za druhé, potenciálně velmi nestabilní – tehdy nebylo možné vytvořit progresivní stabilizační systém pro „boudu na kuřecích stehýnkách“. A za třetí, chybějící nakládací plošina vážně omezovala armádní funkčnost stroje Mosher. Nepomohly ani dva manipulátory, které inženýr navrhl integrovat do návrhu, díky čemuž zařízení vypadalo jako dravý dinosaurus. Zajímavé je, že v Sovětském svazu se futurologové nechali unést i bipedálními pedipulátory – v roce 1974 se v jednom z populárně-vědeckých časopisů (pravděpodobně „Technique of Youth“) objevil obrázek stroje velmi podobného slepé uličce Mosher objevily se koncepty. V sovětské interpretaci byl pohyb řízen přes neurální rozhraní.
Sovětské bipedální fantazie roboti. Zdroj: cyberneticzoo.com
Mosher tak viděl řešení problému přeshraniční schopnosti vojenské dopravy. Zdroj: cyberneticzoo.com
Zkušenosti s bipedálními kráčejícími stroji byly zohledněny při vývoji vozidla Walking Truck v roce 1969. Vývoj má ještě několik jmen - Cybernetic Anthropomorphous Machine a Quadruped Transporter. S vysokou mírou jistoty lze vůz nazvat dědečkem moderního robotického psa Spot od Boston Dynamics. Projekt Mosher získal rozsáhlé financování od DARPA a TARDEC (Ředitelství obrněných jednotek americké armády). Mimochodem, samotná armáda si nemohla vzpomenout na svůj vlastní projekt chodícího náklaďáku pod dlouhým názvem - ATAC 4-legged vehicle. Projekt nepokročil dále než primitivní dřevěné modely a bylo rozhodnuto zaměřit se na Mosherův nápad. Navrhl přesunout kabinu řidiče do středu základny kamionu, aby nezbylo mnoho místa pro nákladní plošinu. Tentokrát však došlo na vývoj funkčního prototypu.
Americká armáda také pracovala na chodícím náklaďáku. Moc se to nepovedlo. Zdroj: cyberneticzoo.com
Walking Truck byl 1,3tunový čtyřnohý transportér schopný nést asi 270 kg užitečného zatížení spolu s operátorem. Elektrárnou byl benzinový motor o výkonu 90 koní, který měl teoreticky vůz zrychlit na 55 km/h. Ale to je teoreticky, ale v praxi to bylo omezeno na 8 km / h. I této rychlosti bylo dosaženo s velkými výhradami. Vše bylo o hydraulickém systému, který vyžadoval minimálně 250 litrů oleje, který prostě neměl kam umístit, takže se kamion pohyboval na vodítku několika olejových hadic. A tlak v „hydraulice“ se pohyboval od 163 do 220 atmosfér.
Potíže byly i se stabilitou 4,5metrového železného muly. Když Mosherovo auto vytáhli na procházku na čerstvý vzduch, byli vybaveni ochrannými rámy proti převrácení. To samozřejmě nepřidalo vozíku žádnou manévrovatelnost ani nosnost.
Největší potíže ale čekaly na obsluhu tohoto úžasného čtyřnohého stroje. Člověk musel manipulovat se všemi končetinami současně, jen aby dal nohu Walking Trucku na schod. Železný kůň přitom neustále vibroval, dělal hluk, vrávoral a hrozil, že se převrhne. Obecně platí, že po půl hodině takové práce operátorovi selhal vestibulární aparát.
Všechny tyto potíže byly zahájeny pouze proto, abychom mohli volně procházet mělkou vodou, vytlačovat lehké džípy z bahna a šplhat po strmých nerovnostech se střídavým úspěchem (pokud se Walking Truck nepřevrhne). V důsledku toho Pentagon po posouzení potenciálu pro vytvoření železných koní odmítl další financování. A civilní sektor o takové slasti vůbec neměl nouzi.
Nyní unikátní ukázku chodícího kamionu najdete v expozici Amerického muzea vojenské dopravy.
informace