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lunes, 7 de febrero de 2022

Tecnología terrestre: Los camiones caminantes americanos

Camiones ambulantes para el ejército estadounidense




Camión para caminar de General Electric. Fuente: wikimedia.org




Vietnam como desafío

Estados Unidos, envuelto en guerras en el sudeste asiático, ha aprendido al menos dos lecciones. El primero es la victoria en tales condiciones sin el uso de armas.la destrucción masiva no se puede ganar. Y la segunda lección es que un terreno extremadamente difícil requiere soluciones extraordinarias. Los vehículos con ruedas e incluso oruga en las selvas de Vietnam estaban lejos de ser siempre adecuados y esto, a su vez, limitaba la movilidad del ejército. El pensamiento de la ingeniería, junto con un presupuesto militar casi ilimitado, dio origen a verdaderos monstruos en los Estados Unidos. Como el Transphibian Tactical Crusher de LeTourneau, un tractor gigante de 95 toneladas construido en solo dos copias en 1967. La máquina en Vietnam, como una cosechadora, trituraba árboles, arbustos, nivelaba montículos y creaba un camino más o menos nivelado para infantería y equipo tradicional. Sin embargo, las dificultades con el transporte de la "trituradora" pusieron fin al desarrollo posterior de la idea. Se necesitaba una solución más elegante. Y lo encontraron en la biónica, es decir, en imitación de soluciones naturales de "ingeniería".La idea de escalar la locomoción del movimiento de caminar al equipo de transporte del Pentágono fue una muy buena idea. Se suponía que debía usar un pedipulador o un análogo mecánico de una extremidad humana (animal) como motor. Y esto no es sin razón: millones de años de evolución han demostrado que es precisamente esta opción de moverse sobre una superficie compleja la más efectiva. Cuando una rueda o una oruga tenga que superar un obstáculo, el pedipulador simplemente lo pasará por encima. Es cierto que en una carretera plana y sólida, todas las ventajas de un andador se desvanecieron: los automóviles yque es esta opción de moverse sobre una superficie compleja la más eficaz. Cuando una rueda o una oruga tenga que superar un obstáculo, el pedipulador simplemente lo pasará por encima. Es cierto que en una carretera plana y sólida, todas las ventajas de un andador se desvanecieron: los automóviles yque es esta opción de moverse sobre una superficie compleja la más eficaz. Cuando una rueda o una oruga tenga que superar un obstáculo, el pedipulador simplemente lo pasará por encima. Es cierto que en una carretera plana y sólida, todas las ventajas de un andador se desvanecieron: los automóviles y los tanques se movían mucho más rápido y gastaban menos energía en ellos. Pero los estadounidenses en Vietnam necesitaban una técnica para caminar para condiciones extremas fuera de la carretera, por lo que estaban listos para aguantar a baja velocidad.

 
Army Landwalker 1964 / Fuente: wikimedia.org

Uno de los primeros modelos, aunque pintado en un cartel, fue el Army Landwalker de 1964, presentado en la Feria Mundial de Nueva York. La imaginación de los ingenieros se desbocó: equiparon la cabaña de cuatro patas con dos manipuladores, aparentemente para la evacuación de los heridos. Sin embargo, tal técnica no tenía perspectivas reales, simplemente porque las posibilidades técnicas de implementación estaban ausentes en principio. Los desarrollos obtenidos anteriormente en un laboratorio especial del famoso arsenal de Detroit no mostraron las perspectivas más prometedoras para los pedipuladores. Al mismo tiempo, el ejército estadounidense tenía una demanda de vehículos extremadamente transitables, y esto tenía que tenerse en cuenta.

Ralph Mosher y sus camiones


El ingeniero de General Electric (GE) Ralph Mosher puede considerarse uno de los pioneros de la robótica militar. Casi todo lo que vemos ahora en prototipos conceptuales y modelos operativos en los años 60 y 70 fue implementado por Mosher. Por supuesto, con distintos grados de éxito. A mediados de los 50, bajo su liderazgo, se crearon los primeros prototipos de manipuladores controlados a distancia. El trabajo se llevó a cabo bajo los auspicios del Departamento de Centrales Nucleares de GE. Se suponía que las máquinas reemplazarían a los humanos en el territorio de la contaminación radiactiva o simplemente en el trabajo con sustancias peligrosas. Mosher logró crear manipuladores sorprendentemente sensibles para su época. Entonces, en 1956, su robot Yes-Man Teleoperator pudo ayudar a una niña a ponerse / quitarse el abrigo. Naturalmente, no se trataba de ninguna automatización: el operador controlaba el sistema de forma remota.El ingeniero pudo equipar su desarrollo con un sistema de retroalimentación de fuerza, que hizo posible controlar con mayor precisión el manipulador. Un par de años después, en 1958, Mosher creará un verdadero manitas industrial GE con varios grados de libertad. El dispositivo se describió con los siguientes epítetos:
"Un par de manos con garras, lo suficientemente sensibles como para empacar huevos, lo suficientemente fuertes como para aplastar pelotas de golf y lo suficientemente ágiles como para encender un fósforo".

 

 
Teleoperador Yes-Man. Fuente: cyberneticzoo.com


 

 

 

 
Manitas de GE. Fuente: cyberneticzoo.com

En 1964, el diseñador propuso a todos los interesados ​​y, sobre todo, al ejército estadounidense, el concepto de un transportador de dos piernas, cuyo lugar, muy probablemente, solo estaba en una película de ciencia ficción. El nombre general GE Pedipulator escondió toda una familia de bocetos, uno de los cuales se convirtió en un modelo real. La criatura mecánica bípeda, muy similar a la casa de Baba Yaga, con una altura de 5,5 metros era solo una declaración de las intenciones del autor: el dispositivo no tenía motor ni transmisión. Con esto, el gigante de hierro no pudo realizar ningún trabajo útil, excepto mover a una o dos personas fuera de la carretera. A los militares no les gustó la idea. En primer lugar, el dispositivo resultó ser muy notable. En segundo lugar, era potencialmente muy inestable: no había forma de crear un sistema de estabilización progresivo en ese momento. Y en tercer lugar,la falta de una plataforma de carga limitó seriamente la funcionalidad militar de la máquina Mosher. Incluso dos manipuladores, que el ingeniero propuso integrar en la estructura, no ayudaron, lo que hizo que el aparato pareciera un dinosaurio depredador. Curiosamente, en la Unión Soviética, los futuristas también se dejaron llevar por los pedipuladores bípedos: en 1974, en una de las revistas científicas populares (presumiblemente "Tekhnika Molodoi"), apareció una imagen de una máquina que se parecía mucho a la muerte de Mosher. -conceptos finales. En la interpretación soviética, el control de movimiento se llevó a cabo a través de una interfaz neuronal.que en la Unión Soviética, los futurólogos también se dejaron llevar por los pedipuladores bípedos - en 1974 en una de las revistas de divulgación científica (presumiblemente "Tekhnika Molodoi"), apareció una imagen de una máquina que se parecía mucho al callejón sin salida de Mosher conceptos. En la interpretación soviética, el control de movimiento se llevó a cabo a través de una interfaz neuronal.que en la Unión Soviética, los futurólogos también se dejaron llevar por los pedipuladores bípedos - en 1974 en una de las revistas de divulgación científica (presumiblemente "Tekhnika Molodoi"), apareció una imagen de una máquina que se parecía mucho al callejón sin salida de Mosher conceptos. En la interpretación soviética, el control de movimiento se llevó a cabo a través de una interfaz neuronal.

 
Fantasías soviéticas sobre robots bípedos. Fuente: cyberneticzoo.com

 

 

 
Por lo tanto, Mosher vio una solución al problema de la permeabilidad de los vehículos militares. Fuente: cyberneticzoo.com

La experiencia con las máquinas para caminar de dos patas se incorporó al desarrollo del vehículo Walking Truck en 1969. El desarrollo todavía tiene un par de varios nombres: Cybernetic Anthropomorphous Machine y Quadruped Transporter. Con un alto grado de confianza, el automóvil se llama el abuelo del perro robot moderno Spot de Boston Dynamics. El proyecto Mosher recibió una amplia financiación de DARPA y TARDEC (Dirección de Blindados del Ejército de EE. UU.). Por cierto, los militares mismos no pudieron recordar su propio proyecto de un camión con el nombre largo: vehículo de cuatro patas ATAC. El proyecto no avanzó más allá de los primitivos modelos de madera, y se decidió centrar los esfuerzos en la idea de Mosher. Sugirió mover la cabina del conductor al centro de la base del camión, dejando poco espacio para la plataforma de carga.Sin embargo, esta vez se trató de desarrollar un prototipo funcional.

 

El ejército estadounidense también ha estado trabajando en un camión ambulante. No funcionó muy bien. Fuente: cyberneticzoo.com

El Walking Truck era un transportador de cuatro patas de 1,3 toneladas capaz de transportar aproximadamente 270 kg de carga útil junto con el operador. La planta de energía era un motor de gasolina de 90 caballos de fuerza, que teóricamente se suponía que aceleraba el automóvil a 55 km / h. Pero esto es en teoría, pero en la práctica estaba limitado a 8 km / h. Incluso esta velocidad se logró con grandes reservas. Se trata del sistema hidráulico, que requiere al menos 250 litros de aceite, que simplemente no tenía dónde colocar, por lo que el camión se movió con una correa de varias mangueras de aceite. Y la presión en la "hidráulica" varió de 163 a 220 atmósferas.

 

 

 

 

 

 

 

 
Walking Truck en varias etapas de desarrollo. Fuente: cyberneticzoo.com

También hubo dificultades con la estabilidad de la mula de hierro de 4,5 metros. Cuando sacaron el coche de Mosher a dar un paseo al aire libre, estaba equipado con barras antivuelco. Esto, por supuesto, no agregó ninguna maniobrabilidad o capacidad de carga al camión.

Pero las mayores dificultades aguardaban al operador de esta asombrosa máquina de cuatro patas. Una persona tenía que manipular simultáneamente todas las extremidades para simplemente poner el pie del Walking Truck en un escalón. Al mismo tiempo, el caballo de hierro vibraba constantemente, crujía, se tambaleaba y amenazaba con volcarse. En general, después de media hora de tal trabajo, el aparato vestibular del operador falló.

Todas estas dificultades se iniciaron solo para caminar libremente sobre cuerpos de agua poco profundos, empujar jeeps ligeros fuera del lodo y escalar baches empinados con éxito variable (si el Walking Truck no gira). Como resultado, el Pentágono, al evaluar el potencial para crear caballos de hierro, rechazó más fondos. Y el sector civil no necesitaba tales delicias en absoluto.
Ahora se puede encontrar un ejemplo único de un camión andante en la exposición del Museo Americano de Transporte Militar.
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viernes, 6 de octubre de 2017

Análisis: Robots y el futuro de la guerra

PW Singer: Robots militares y el futuro de la guerra

En esta intensa presentación, P.W. Singer muestra cómo el amplio uso de robots en la guerra está cambiando la realidad del combate. Nos muestra escenarios que parecen sacados de una película de ciencia ficción, pero que ahora ya no son mera ficción.




Pensaba comenzar con una escena de guerra. Había poco que advertir sobre el peligro inminente. El insurgente iraquí había colocado el IED, un artefacto explosivo improvisado, cuidadosamente al borde de la carretera. En 2006 hubo más de 2,500 ataques de este tipo cada mes, y fueron la principal causa de víctimas entre soldados estadounidenses y civiles iraquíes.

El equipo que estaba a la caza de este IED se llama EOD -Eliminación de Artefactos Explosivos- y son la punta de lanza en el esfuerzo estadounidense para suprimir estas bombas artesanales. Cada equipo EOD interviene unas 600 veces al año desactivando alrededor de dos bombas al día. Quizás la mejor indicación de su valor al esfuerzo de guerra, es que los insurgentes iraquíes ofrecían una recompensa de 50,000 dólares por la cabeza de cada soldado EOD.

Por desgracia, esa llamada en particular no terminaría bien. Cuando el soldado avanzó suficientemente cerca para ver los cables reveladores de la bomba, ésta explotó en una ola de fuego. Ahora, dependiendo de lo cerca que uno esté y la cantidad de explosivo que haya sido colocado en la bomba, puede causar la muerte o lesiones. Hay que estar a una distancia aproximada de 50 metros para estar a salvo. La explosión es tan fuerte que puede incluso romper un miembro, aunque el golpe no sea directo. Ese soldado estaba encima de la bomba.

Cuando el resto del equipo se acercó, de él había quedado poco. Esa noche el comandante de la unidad tuvo el penoso deber de escribir una carta de condolencias a los EE.UU. que hablaba de lo duro que había sido para su unidad la pérdida, del hecho de haber perdido el soldado más valiente, un soldado que más de una vez les había salvado la vida. Luego se disculpó por no poder llevarlo de vuelta a casa. Pero también habló de la lección positiva que aprendió de esa pérdida. "Al menos", escribió, "cuando un robot muere, no hay necesidad de escribir una carta a su madre".

Suena a ciencia ficción pero ya es una realidad en el campo de batalla. En ese caso el soldado era un robot de 21 kilos llamado PackBot. La carta del comandante no se dirigía a una granja en Iowa como se ve en las viejas películas de guerra, sino a la iRobot Company, que toma el nombre de la novela de Asimov y de la no tan buena película con Will Smith, y... uh... (Risas)... si Uds. recuerdan, en ese mundo ficticio los robots comenzaron realizando tareas ordinarias, y luego comenzaron a tomar decisiones de vida o muerte. Es una realidad que hoy conocemos.

Lo que vamos a hacer es simplemente mostrarles una serie de fotos que muestran la realidad de los robots utilizados en la guerra en este momento o ya en fase de prototipo. Es solo para darles una idea. En otras palabras, no van a ver nada que funcione con la tecnología Vulcano o con las hormonas de algún geniecillo adolescente o cosas por el estilo. Todo esto es real. Así que sigamos adelante y comencemos a ver las imágenes.

Algo importante está sucediendo en la guerra, y quizás también en la historia de la humanidad. El ejército de Estados Unidos fue a Irak con unos cuantos aviones no tripulados. Ahora tenemos 5300. Fuimos sin sistemas terrestres no tripulados. Ahora tenemos 12000. Y el término técnico "aplicación asesina" adquiere un nuevo significado en este contexto. Y no olvidemos que estamos hablando de los Ford Modelo T, los aviones de los hermanos Wright, en comparación con lo que vendrá pronto. Aquí es donde estamos ahora.

Una de las personas que conocí hace poco fue un general de tres estrellas de la Fuerza Aérea, y dijo, básicamente, que muy pronto tendremos decenas de miles de robots operando en nuestros conflictos, y estas son cifras importantes ya que no se habla solo de decenas de miles de robots modernos, sino de decenas de miles de estos prototipos y robots del futuro, porque, por supuesto, uno de los factores que funciona en la tecnología es la Ley de Moore, la cual puede incorporar más y más potencia de cálculo a estos robots, así que si la Ley de Moore sigue vigente dentro de 25 años, esos robots serán unos mil millones de veces más potentes que ahora. Esto significa que ese tipo de cosas de las cuales se hablaba solo en las convenciones de ciencia ficción como la Comic-Con tendrán que ser discutidas en los centros de poder y en lugares como el Pentágono. Se acerca una revolución de los robots.

Ahora, y en esto debo ser claro, no estoy hablando de una revolución en la que hay que preocuparse porque el gobernador de California se aparezca en su puerta a la Terminator. (Risas) Cuando los historiadores miren este periodo, van a concluir que estamos viviendo un tipo de revolución diferente: una revolución en la guerra, como la invención de la bomba atómica. Pero podría ser aún más importante porque nuestros sistemas no tripulados no solo afectan el "cómo" de la guerra, sino también el "quién" de la guerra en su nivel más fundamental. Es decir, cada revolución anterior en la guerra, ya sea la ametralladora o la bomba atómica, se basaba en un sistema que disparaba más rápido, o más lejos, o más fuerte. Ese es ciertamente el caso de la robótica, pero también cambia la experiencia del guerrero e incluso su propia identidad.

En otras palabras, el monopolio que la humanidad ha tenido en los últimos cinco mil años para combatir la guerra se está desmoronando en nuestra vida. He pasado los últimos años por ahí reuniéndome con todos los actores en este campo, desde creadores de robots a los autores de ciencia ficción que los inspiró, a los pilotos de 19 años de aviones no tripulados que combaten desde Nevada, a los generales de cuatro estrellas que los manejan, hasta los insurgentes iraquíes que son atacados para saber qué opinan de nuestros sistemas, y me parecieron interesantes no solo sus historias, sino cómo sus experiencias indican que estos efectos dominó se reflejan en nuestra sociedad, en nuestras leyes, en nuestra ética, etc. Por eso quisiera utilizar el tiempo que queda para analizar un par de estos efectos.

El primero es que el futuro de la guerra, incluyendo la robótica, no va a ser exclusivamente americano. Actualmente los Estados Unidos llevan la delantera en cuanto a robótica militar, pero sabemos que en la tecnología no hay avance o ventaja permanente. Una encuesta rápida: ¿Cuántas personas aquí siguen utilizando computadoras Wang? (Risas) Lo mismo ocurre en la guerra. Los británicos y los franceses inventaron el tanque. Los alemanes descubrieron cómo usarlo mejor, así que lo que hay que pensar para los Estados Unidos, es que estamos por delante en este momento, pero hay otros 43 países por ahí trabajando en robótica militar, incluyendo países interesantes como Rusia, China, Pakistán, Irán.

Esto me plantea una gran preocupación: ¿Cómo podemos avanzar en esta revolución, dado nuestro nivel de producción, el estado de nuestra ciencia y la formación matemática en las escuelas? También se puede pensar de este modo: ¿Qué significa enviar cada vez más soldados a la guerra con equipos cuyo hardware es hecho en China y el software programado en India? Pero así como el software se ha vuelto de código abierto, también lo ha hecho la guerra. A diferencia de un portaaviones o una bomba atómica, no es necesario un sistema de fabricación masiva para construir robots. Muchos ya están a la venta. Incluso muchos son "hágalo usted mismo". Una de las cosas que acaban de ver pasar en frente es un Raven no tripulado, que se lanza con la mano. Con unos mil dólares se pueden construir uno equivalente a los que usan los soldados en Irak.

Esto plantea otro problema cuando se trata de guerras y conflictos. Los buenos podrían jugar y trabajar en ellos como kits de pasatiempo, pero también podrían hacerlo los malos. Este cruce entre robótica y cosas como el terrorismo resultará fascinante y hasta perturbador, y ya lo hemos visto comenzar. Durante la guerra entre Israel, un estado y Hezbolá, un actor no estatal, el actor no estatal lanzó cuatro aviones no tripulados contra Israel. Ya existe un sitio web yihadista en el que se puede entrar y detonar a distancia un IED en Irak sentado desde su computadora.

Y entonces creo que vamos a ver surgir dos tendencias. La primera es que va a reforzar el poder de los individuos contra los gobiernos, pero la segunda es que vamos a ver una expansión en el ámbito del terrorismo. El futuro de esto prodría ser una mezcla entre Al Qaeda 2.0 y la próxima generación de Unabomber. Y otra forma de verlo es el hecho que, recuerden, no hay que convencer a un robot que recibirá 72 vírgenes después de su muerte para hacerlo inmolar.

Pero las repercusiones se van a hacer sentir en nuestra política. Una de las personas que conocí era un asistente del secretario de defensa de Ronald Reagan, y me dijo lo siguiente: "Me gustan estos sistemas porque salvan vidas americanas, pero me preocupa la comercialización de las guerras, el lenguaje sensacionalista que distrae la atención acerca de los costos. La gente es más propensa a apoyar el uso de la fuerza si ve que no cuesta nada". Para mí, los robots siguen ciertas tendencias que ya están jugando un papel importante en nuestra vida política y tal vez los llevan a su conclusión lógica. No tenemos ningún proyecto. Ya no hacemos declaraciones de guerra ni compramos bonos de guerra. Y ahora hay que considerar que cada vez más estamos reemplazando nuestros soldados americanos que mandaríamos al peligro por máquinas, y así poder superar los obstáculos que quedan en la guerra y hacerlos caer al suelo.

Pero el futuro de la guerra también va a ser una guerra en YouTube. Es decir, nuestras nuevas tecnologías no se limitan a alejar la gente del riesgo. También registran todo lo que ven. No solo desvinculan el público: redefinen su relación con la guerra. Ya hay miles de video clips de escenas de combates en Irak en este momento en Youtube, la mayoría filmados por aviones no tripulados. Ahora, esto podría ser una cosa positiva. Podría crear conexiones entre el frente interno y el frente de guerra como nunca antes. Pero recuerden, todo esto sucede en nuestro extraño y bizarro mundo, y así, inevitablemente, la posibilidad de descargar estos video clips en el iPod o Zune nos da la capacidad para convertirlos en entretenimiento. Los soldados tienen un nombre para estos videos. Los llaman pornografía bélica. Un ejemplo típico fue uno que me enviaron por email con un archivo adjunto de un video del ataque de un Predator a una base enemiga. Golpes de misiles, cuerpos volando por el aire por la explosión. Fue hecho con música. Era con la canción "I Just Want To Fly" de Sugar Ray.

Esta capacidad de ver más pero sufrir menos crea un desequilibrio en la relación del público con la guerra. Hago una comparación con el deporte. Es como la diferencia entre ver un partido de la NBA, un partido de baloncesto profesional en televisión, donde los jugadores son pequeñas figuras en la pantalla, y estar en el mismo partido en persona y darse cuenta cómo es realmente alguien de 2,10 metros. Pero hay que recordar que estos son solo videos. Es solo la versión del partido de ESPN. Pierden el contexto. Pierden la estrategia. Pierden la humanidad. La guerra se convierte solo en mates y bombas inteligentes.

La cosa irónica en todo esto es que mientras el futuro de la guerra puede involucrar cada vez más máquinas, es nuestra psique humana la que impulsa todo esto, son nuestros errores humanos los que están llevando a estas guerras. Un ejemplo de esto que tiene gran resonancia en la esfera política es cómo se manifiesta en nuestra verdadera guerra de ideas que estamos librando contra los grupos radicales. Qué mensaje creemos que estamos enviando con estas máquinas, frente al mensaje que se está recibiendo del otro lado. Una de las personas que conocí era un alto funcionario del gobierno Bush, que dijo lo siguiente acerca de la deshumanización de la guerra: "Contribuye a nuestra fuerza. Lo que asusta a la gente es nuestra tecnología".

Pero cuando conoces a la gente del Líbano, por ejemplo, es una historia muy diferente. Allá conocí a un editor de noticias. Mientras hablábamos, un avión no tripulado volaba sobre nosotros, y dijo esto al respecto: "Esto es otra muestra más de la insensibilidad de los israelíes y los americanos, que son cobardes porque envían máquinas para luchar contra nosotros. No quieren luchar contra nosotros como hombres de verdad, pero tienen miedo de luchar, así que es suficiente matar a algunos de sus soldados para derrotarlos".

El futuro de la guerra trae consigo un nuevo tipo de guerrero que en realidad está redefiniendo la experiencia de ir a la guerra. Se les puede llamar guerreros de cubículo. Fue así que un piloto de avión no tripulado Predator describió su experiencia de lucha en la guerra de Irak sin salir de Nevada: "Vas a la guerra durante 12 horas, disparas a los blancos, matas directamente a los enemigos, luego tomas el coche, conduces hasta tu casa y en 20 minutos estás sentado en la mesa hablando con tus hijos de sus tareas".

Pues bien, el equilibrio psicológico de estas experiencias es increíblemente difícil, y de hecho los pilotos de aviones no tripulados tienen mayores índices de trastorno por estrés postraumático que muchas de las unidades físicas en Irak. Pero algunos temen que esta desconexión conducirá a otra cosa, que hará que sea más fácil aceptar los crímines de guerra cuando se tiene esta distancia. "Es como un videojuego", me dijo un joven piloto hablando del ataque de las tropas enemigas desde la distancia. Cualquiera que haya jugado Grand Theft Auto, sabe que en el mundo virtual hacemos cosas que nunca haríamos en la vida real.

Gran parte de lo que estoy diciendo es que hay otro aspecto de las revoluciones tecnológicas que está dando forma a nuestro presente, y quizás dará forma a nuestro futuro en la guerra. La Ley de Moore se aplica, al igual que la Ley de Murphy. La niebla de la guerra no se levanta. El enemigo tiene un voto. Estamos ganando increíbles nuevas capacidades, pero también estamos viendo y experimentando nuevos dilemas humanos. A veces no son más que momentos "¡oops!", que es lo que el jefe de una compañía de robótica describió como "patinazos". Bien, ¿Cuáles son los patinazos de los robots en la guerra?

Bueno, a veces son graciosos. A veces son como esa escena de la película con Eddie Murphy "La mejor defensa, ¡el ataque!", por ejemplo, cuando pusieron a prueba un robot que estaba armado, y durante la demostración, éste comenzó a girar en un círculo apuntando con sus ametralladoras hacia la tribuna de las personalidades. Afortunadamente el arma no estaba cargada y nadie resultó herido, pero otras veces los patinazos son trágicos, como el año pasado en Sudáfrica, donde un cañón antiaéreo tuvo un "problema de software", y en realidad se activó y disparó, matando a nueve soldados.

Existen nuevos escollos en las leyes de guerra y la rendición de cuentas. ¿Qué hacemos en situaciones como la masacre no tripulada? ¿Qué es masacre no tripulada? Ya hemos tenido tres casos de ataques con aviones no tripulados Predator donde pensábamos que tenían a Bin Laden, y resultó no ser así. Y ahí es donde estamos ahora. Ni siquiera estamos hablando de sistemas autónomos armados con plena autoridad para usar la fuerza. Y no creo que esto no vaya a suceder. Durante mi investigación me topé con cuatro diferentes proyectos del Pentágono sobre diversos aspectos del problema.

Y entonces surge la pregunta: ¿cómo plantear cuestiones relacionadas con crímenes de guerra? Los robots no tienen emociones, así que no se enojan si un compañero es asesinado. No cometen crímenes de rabia y venganza. Pero los robots no sienten emociones. Ven a una abuela de 80 años en silla de ruedas del mismo modo que ven un tanque T-80: ambos son solo una serie de ceros y unos. Debemos hallar entonces una respuesta a esta pregunta: ¿Cómo podemos adaptar nuestras leyes de guerra del siglo XX, tan viejas que podrían jubilarse, a estas tecnologías del siglo XXI?

Por último, he hablado de lo que parece ser el futuro de la guerra, pero tengan en cuenta que solo he usado ejemplos del mundo real y que solo han visto fotos y videos reales. Y esto representa un gran desafío del cual todos debemos preocuparnos, antes de tener que preocuparnos de que una aspiradora nos succione la vida. ¿Vamos a dejar que esto que está sucediendo en la guerra, solo porque suena a ciencia ficción nos mantenga en la negación? ¿Vamos a enfrentar la realidad de la guerra del siglo XXI? ¿Nuestra generación va a repetir el error que cometió una generación pasada con las armas atómicas, y no va a lidiar con las cuestiones que lo rodean sino hasta que la caja de Pandora esté abierta?

Ahora, yo podría estar equivocado, como afirmó un científico de robots del Pentágono diciendo: "No hay verdaderos problemas sociales, éticos y morales cuando se trata de robots. Es decir", añadió, "a menos que la máquina mate repetidamente a las personas equivocadas. Entonces es simplemente una cuestión de retiro del producto".

Y el punto de esto es que podemos recurrir a Hollywood. Hace unos años, Hollywood reunió a los personajes más famosos y creó una lista de los 100 mejores héroes y los 100 mejores villanos de toda la historia de Hollywood, los personajes que representan lo mejor y lo peor de la humanidad. Solo un personaje aparece en ambas listas: Terminator, una máquina asesina. Y esto indica que nuestras máquinas pueden ser usadas ya sea para bien o para mal, pero para mí indica que hay una dualidad en el ser humano.

Esta semana celebramos nuestra creatividad. Nuestra creatividad ha llevado nuestra especie a las estrellas. Nuestra creatividad ha creado obras de arte y la literatura para expresar nuestro amor. Ahora estamos usando nuestra creatividad en una cierta dirección, para construir máquinas fantásticas con increíbles capacidades, y quizás, algún día, incluso una nueva especie. Pero una de las principales razones por las que hacemos esto se debe a nuestro instinto de destruirnos unos a otros. Por lo tanto, deberíamos preguntarnos: ¿son nuestras máquinas, o estamos auto diseñados para la guerra? Gracias. (Aplausos)

domingo, 21 de agosto de 2016

Soldado del Futuro: Exoesqueleto (parte 2)

Aspectos históricos del Exoesqueleto 
Parte 2

La ficción científica también tiene muchos ejemplos de exoesqueletos que pueden tener inspirado los sistemas actuales. En 1959 en los diseños en comics "Starship Troopers", los soldados usaban ropas propulsadas para destruir los enemigos interplanetarios con misiles y bombas de hidrógeno. Cuatro años después, los diseños en comics de la Marvel introdujo el Hombre de Hierro, capaz de levantar toneladas con su ropa de acero. 

Los estudios reales para hacer un exoesqueleto motorizados datan de los años 60, con estudios bien anteriores. Ideas de Hollywood pueden haber iniciado en el proyecto de 1965 de la General Electric que proyectó un exoesqueleto con propulsión hidráulica y eléctrica llamado Hardman 1. Podía levantar 125kg como si fuesen 5kg. Era pesado como un carro y conseguía levantar un refrigerador como si fuese un tomate. Todavía, apenas un brazo funcionaba y las tentativas de operar las piernas llevaba a movimientos incontrolables y violentos. 

 
El Hardman pesaba 700kg. 

En la década de 80 Cidtines diseñó el Teiss P31, antecesor del exoesqueleto. El proyecto fue abandonado por ser muy complicado de operar. 

 
En 1986 en el filme Aliens, la Teniente Ripley usa una grúa individual industrial (Power Loader) para combatir a la Reina Alien. 


Los guardias de Darth Vader, en el filme Guerra de las Galaxias, también pueden ser considerados el primero esbozo del exosqueleto para soldados. 

La ficción científica también tiene ejemplos que recuerdan los soldados del futuro ya citados. El precursores de todos los soldados del futuro puede ser el héroe de comics Batmam. Fue el primer ejemplo de relación entre cuerpo, maquina y tecnología. Como soldado era un buen atleta, estratega y detective calculista. También tenía muchos enemigos como ladrones, bandidos y jefes mafiosos que amenazaban el mundo. Siempre iba al combate con cinto que incluía armas especiales. El centro de comando es un bunker lleno de computadores. 

Los infantes coloniales del filme Aliens - el Rescate también usaban armas y sensores parecidos con los programas actuales. Tenían cámaras de TV en el casco que transmitía imágenes a un centro de comando. Todos usaban radio y tenían sistema de monitoreo fisiológico. También usaban armas futurísticas. 

En el filme Predator de 1987 el alienígena usaba una ropa que lo volvía invisible. Los laboratorios están estudiando la nanotecnología para aplicar a los tejidos y conseguir efectos semejantes para dar un efecto de camaleón a los tejidos. También enmascararán la firma infrarroja. 


Solo Trek XFV 

La Millennium Jet Inc (MJI) recibió US$ 5 millones de la DARPA para desarrollar y ensayar un vehículo de aterrizaje y despegue vertical ( VTOL ) monoplaza para el programa EHPA. El vehículo es llamado Solo Trek XFV (Exoskeletor Flying Vehicle) 

El proyecto fue iniciado en 1996 y el desarrollo duró 7 años. Tres pilotos volaron 76 horas en 63 vuelos. La aeronave mostró vuelo pairado controlado. El programa suspenso en enero 2003 luego de los fondos del DARPA tuvieron que ser cortados y con riesgo de no ser más disponibles para investigaciones posteriores. 

El motor de dos tempos estaba planeado para ser sustituido por un turboshaft con 120-140 hp. El motor hace girar dos hélices en ductos. Las 7 palas de la hélice giran a 4.000 rpm. Los ductos son móviles para controlar la aeronave. 

El XFV tiene altura de 2,3 m, 2,65 m de ancho y 1,5 m de largo. El peso vacío es de 125 kg y máximo de 325 kg. Los pilotos deben pesar en el máximo 110kg. Alcance es de 240km y puede sustentar hasta 8.000 pies. La velocidad máxima es de 130km/h con autonomía de 90 minutos a 70 km/h. 

El XFV contará también con un paracaídas de accionamiento automático en caso de emergencia, siempre a más de 30 metros del suelo. 

 
El XFV es vehículo para una persona y no un exoesqueleto para vestir. 

  
El uso potencial militar incluía vigilancia, combate en localidad, asalto ligero y búsqueda y rescate. 

El XVF es una tentativa de recriar una solución más elegante tentada en el fin de la década de 70 por la Williams Research Corp. con su Williams Aerial Systems Platform (WASP) II. El WASP era capaz de volar a 100km/h a hasta 3 mil metros con un peso total de 250kg. La propulsión era por un turbofan de misil cruise y tenía autonomía de 30 minutos. El piloto quedaba en pié dentro del fuselaje que parecía una biga romana con dos patines laterales como tren de aterrizaje. 

 
La Bell Aerospace trabajó en el concepto Individual Lift Device y se juntó con la Williams International para construir un cinto propulsado por jet. Un turbofan montado en una plataforma pesando cerca de 170kg fue mostrado al US Army en 1969. Todavía, su maniobrabilidad y boa autonomía eran perjudicadas por el alto peso y la idea fue olvidada. En 1970, Williams adquirió los derechos de producir el vehículo y en 1973 produjo el WASP I (Williams Aerial System Plataform) para ensayos en el USMC. El vehículo operó apenas amarrado y falta de fondos atrasó el proyecto. El US Army mostró interés en 1977 y la Williams construyó dos prototipos operacionales en 1980. La plataforma usaba un motor de misil cruise de 600lb de empuje y fue llamada WASP II. La plataforma operaba con el tripulante inclinando el cuerpo en la dirección deseada. La rotación axial y altitud eran controladas por las manos. Pesaba 105kg, llevaba 75kg de combustible y un operador de 65kg. Volaba a hasta 80km/h y subía hasta 30 metros. El WASP fue un de los primeras tentativas del US Army de proyectar un vehículo aéreo de transporte individual semejante a un jeep aéreo. 

Sistema de Armas

sábado, 13 de agosto de 2016

Soldado del Futuro: Exoesqueleto (parte 1)

Exoesqueleto 
Parte 1

Programa EHPA 

El programa de la DARPA llamado Exoskeleton for Human Performance Augmentation (EHPA) tiene el objetivo de mejorar la capacidad de carga, movilidad y autonomía del soldado desmontado en una gran gama de misiones. 

El exoesqueleto será un traje mecánico especial que multiplica las habilidades humanas con uso de prótesis adicionados al brazo, torso y piernas como una armadura. 

En términos simples, el exoesqueleto puede ser descrito como un conjunto de sensores y actuadores para detectar las órdenes que el cerebro del soldado brinda a sus músculos, y ampliar las respuestas de los músculos por medios de acciones mecánicas. 

El programa EHPA fue lanzado en 2000. En 2001 fueron recibidas seis propuestas para desarrollar el EHPA. En 2003 la Universidad de Berkeley y los zancos fueron seleccionados. 

Basado en los planes actuales, el EHPA debe tener tres fases: 

- Fase 1 (febrero de 2003) desarrollará y ensayará tecnologías viables, incluyendo el sistema de energía, actuadores piezo-hidráulicos, interface y confort, y controles de actuadores. 

- Fase 2 (2004) cubrirá el proyecto, desarrollo y demostración del exoesqueleto para mejorar la movilidad de las piernas. 

- Fase 3 (2015) irá proyectar, desarrollar y demostrar un exoesqueleto con módulos superior y inferior completos. 

Las fases posteriores son inciertas pues los militares americanos no están todavía confiados en el concepto de exoesqueleto. 

Estudios preliminares y juegos de guerra fueron realizados con varias estructuras de desarrollo, incluyendo dos exoesqueletos por pelotón, un grupo de combate de exoesqueleto por pelotón, y una fuerza de asalto completa de exoesqueletos. 

Aplicaciones típicas pueden incluir tareas como "limpiar" predios, superar obstáculos, atacar posiciones fortificadas, movilidad en terreno irregular, y así por delante. A futuro, los dos módulos iniciales debe ser suplementados por movimiento vertical capaz de realizar saltos largos/altos para ultrapasar posiciones enemigas y "volar" sobre obstáculos. Dar dos HPs a más de fuerza puede ser suficiente. 

La DARPA se juntó al MIT para crear el ISN - Institute for Soldier Nanotechnologies - para estudiar nanotecnologías para investigaciones militares. La DARPA contribuye con US$50 millones para investigaciones por cinco años y otros órganos y instituciones con más US$40 millones. 

La ISN se enfoca en seis capacidades claves: detección de amenaza, neutralización de amenazas (como blindaje), ocultación, mejoramiento del desempeño, tratamiento médico en tiempo real, y disminución de la cadena logística. 

También trabaja en siete áreas de investigación: absorción de energía material, material mecánicamente activo para el exoesqueleto, gerenciamiento y detección de firma, biomateriales y medios de tecnología médica, procesos de fabricación, modelado y simulación, y integración de sistemas. 

En el área de tejidos la nanotecnología será usada para desarrollar ropas con tecnología de invisibilidad y ropas que se tornan rígidas para tratar heridos como piernas quebradas. El objetivo es crear una ropa de combate con capacidad adicionales para el soldado como protección balística, biológica, aumento fuerza y resistencia y con comunicaciones avanzados. 

El objetivo actual es equipar el soldado con un exoesqueleto capaz de tornarlo 3-10 veces más fuerte, llevar arma de 50kg y vestir 20kg de blindaje. También podrá saltar 7 metros con zapatos que almacenan energía. 

 
Con el exoesqueleto será posible aumentar la capacidad de carga, prolongar la autonomía, aumentar la velocidad, aumentar la fuerza humana y sobrepasar obstáculos (en distancia y altura). El Pentágono quiere un super soldado capaz de levantar 100kg con misma facilidad de 10kg, correr dos veces más rápido y por distancia mayor. 
 
Concepto del Soldier 2025. El exoesqueleto está siendo proyectado con la premisa que combate del futuro será urbano. Como las tropas son menos capaces de usar blindados en ciudades, los planeadores militares pretenden mejorar la armadura, armas, y electrónicos del soldado desmontado. Sin ayuda de un exoesqueleto la carga no podrá ser grande. El más importante en el exoesqueleto puede ser disminuir las bajas por la protección de la armadura, que pesa 20kg. La blindaje actual lleva dos placas, frontal y trasera. La futura protegerá otros locales y será más capaces. La supervivencia es el que preocupa los soldados cuando están en combate. 

 
Las investigaciones de exoesqueleto incluyen ropas que tornarían el soldado invisible con el uso de nanotecnología. 

Investigaciones 

Las investigaciones relacionadas con el exoesqueleto pueden ser dividido en cinco elementos básicos: estructura, fuerza, control, desempeño en el terreno y biomecánica. 

Los desafíos del proyecto del exoesqueleto son grandes: materiales, actuadores, sensores, más calor, ruido y peso de cada componente. El peor problema es la fuente de energía, no sólo para exoesqueleto, pero también para suportar los sistema de comunicaciones y los sensores. 

Para ser utilizable, el sistema de exoesqueleto debe tener una interface con el usuario bien directa para que actúen como un sistema único. Esto debe ocurrir cualitativa y cuantitativamente de forma bien diferente a comparación de las que el hombre viene trabajando con las interfaces hombre-máquina actuales. Podrá hasta ser necesario reproducir algún tipo de conexión neuromuscular usando mioseñales como comando primario. La biomecánica debe resolver que se mueva como soldado común. 

Algunos teóricos piensan en sistemas invasivos con implantes en los músculos y nervios. Otros piensan el contrario con un exoesqueleto que cuida del usuario estuviese herido. 

Para construir sistema donde un robot imita cada movimiento es preciso crear un sistema muy complexo. después de detectar el movimiento y medir la velocidad y fuerza, el robot debe traducir la lectura en movimientos paralelos y sincronizados por algunos de los componentes. Al mismo tiempo otras componentes deben ajustar-se para mantener el equilibrio. 

Esto ya es feito actualmente con manos robóticas capaces de llevar cargas pesadas con precisión. Generalmente usadas con manipulación de material radioactivo. 

La gravedad, fricción, efectos térmicos, errores del sensores y otros influencias son otras factores a ser considerados. El mecanismo precisa de un software poderosos que ya están siendo creados. 

Fallas pueden causar desconfort y fatiga. Apenas 2kg de peso mal colocado en un brazo por 10 minutos puede dejar una persona extremamente fatigada. Errores grandes pueden ser peligrosos. Los robots industriales hasta matan personas próximas. El exoesqueleto pueden hasta correr el riesgo de abrazar el usuario si algo está errado. 

Los sistemas biológicos también están siendo estudiados. Los músculos humanos son los mejor medios para producir fuerza con poco gasto de energía. Para tener una idea, si todos los músculos humanos fueran colocados juntos pueden sustentar 20 toneladas. Aún así, los humanos no soportan cargas por mucho tiempo. Algunos kilos pueden agotar una persona en minutos. 

Para tener utilidad militar el exoesqueleto también no puede producir ruido y los músculos se encajan en este requisito. 

Más allá de la interface hombre-máquina, otro requerimiento clave del exoesqueleto es la generación y distribución de energía. La energía necesaria para la parte inferior del exoesqueleto es estimada entre 200-1000W (un ciclista profesional gasta en media 350W). Esto viene llevando al estudio de conceptos sofisticados y exóticos con el CHAPS Chemo-Hydraulic Actuated Power System ( un motor linear de pistón libre acoplado a un almacenador hidráulico y medios de transmisión ), combustible de hidrógeno, combustores catalíticos termo-químicos, super capacitadores de células de energía híbridas PEM, actuadores hidráulicos piezo-eléctricos, y otros. deberá ser necesario producir una batería para que el exoesqueleto funcione 24 horas y sin producir ruido. 

LEE 

El LEE es el acrónimo de “Lower Extremity Enhancer” que está siendo conducido en la University of California. El sistema siendo ensayado debe consistir inicialmente de un módulo inferior y otro superior, y será básicamente un asistente de locomoción (como correr 35 km/h aceleradamente ) y funciones de carga para aumentar el alcance de actividades que el soldado puede desempeñar con las limitaciones del ambiente operacional. 

El LEE usa un motor a gasolina relativamente pesado. Con 1 litro tiene autonomía de 15 minutos. Sin una cadera para sentar luego de perder la fuerza el usuario cae en el suelo con el peso del sistema. El sistema es inconfortable y brinda limitación a persona como ropa ó zapato apretado. Está siendo usado para verificar la teoría de control. 

 
El LEE fue desarrollado en la University of California. Inició los ensayos en 2003 y el sistema completo con parte superior debe ser ensayado a partir de 2005. El prototipo ya llega a 16km/h mientras un hombre camina en la velocidad de 6,4 a 9,6 km/h. El sistema completo planeado será capaz de llevar 180kg y funcionar por 4h-24h. El soldado actual marcha a 2-4km/h llevando 50kg. con un exoesqueleto ele irá ser mover hasta tres veces más rápido, llevando por el menos el doble de la carga como se estuviese llevando 5-10kg. El precio esperado es semejante a una motocicleta. Con esto el soldado llevará los mismos 20kg de los soldados romanos. 

La locomoción es enfatizada por el EHPA pues 3% del mundo puede ser accedido por vehículo, pero 85% puede ser accedido por un par de piernas. 

Los exoesqueletos del futuro también puede tener otras formas como un minotauro destacable que evoca otro par de piernas llevando carga en el medio. También podrá tener versiones especializadas con varios tamaños. 

Pode ser fácil de entender que más allá del uso militar del exoequeleto debe tener varias importantes aplicaciones civiles. Un exoesqueleto puede ser usado en la construcción civil y en misiones de rescate. También ayudara parapléjicos a andar. 

El LEE ahora es llamado Berkeley Lower Extremity Exoskeleton (BLEEX). El BLEEX debe combinar un músculo robótico con control humano. deberá ser un sistema ergonómico, maniobrable y robusto para andar, inclinar, nadar y saltar sin reducir la agilidad. 

El BLEEX consiste de una pierna mecánica conectada al pié para evitar abrasión. incluye unidad de fuerza en las costillas. Sirve para atravesar grandes distancias con grandes cargas. Puede ser usado por médicos para llevar heridos ó rescate. El modelo actual pesa poco más de 30kg. 

Un par de contornos modificado fue adjuntado en el exoesqueleto. son más de 40 sensores y actuadores hidráulicos ligado por LAN que funciona con músculos y nervios. El BLEEX responde a lo que el cuerpo hace y se ajusta de acuerdo. El próximo paso será el transporte de una carga de 50kg. 

El modelo de la zancos usa un sensor en el es que responde la fuerza con contrafuerza para contrabalancear y no para anular. El sistema apenas siente la fuerza y no piensa como operar el sistema. Mientras el BLEEX es capaz de llevar 40kg, el sistema de la zancos lleva más de 50kg. 

  
Bleex actual y mock-up de un modelo operacional. 
 
Un proyecto independiente de amplificación del cuerpo es el Spring Walker que ya fue ensayado a velocidad de 16km/h. 

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