WPI 机器人团队只有 3 周时间使其机器人运行速度提高两倍
马萨诸塞州伍斯特——伍斯特理工学院的机器人团队距离 DARPA 机器人挑战赛决赛还有三周时间,让他们的机器人速度达到现在的两倍。
“我们现在需要两个小时才能完成课程,”WPI 团队的技术项目经理 Matt DeDonato 说。 “如果我们有两个小时,那就太好了,但我们只有一个小时。所以我们需要加快速度。”
WPI 团队是有资格参加机器人挑战赛的 25 支团队之一6 月 5 日至 6 日在加利福尼亚州波莫纳举行。于 2012 年推出,旨在鼓励机器人专家建造能够有一天在灾难中提供支持的机器人。
在 2013 年 12 月举行的上一届挑战赛中,每个团队的机器人需要执行八项任务,包括爬梯子、,打开门并使用钻头。机器人有 30 分钟的时间来执行每项任务。
今年,机器人将面临模拟灾难情况的课程,并且必须依次承担每一项任务。机器人必须在一小时内完成所有任务。
DeDonato 表示,WPI 的人形机器人能够完成每一项不同的任务。问题是速度。
WPI团队原计划在决赛中使用云来加速他们的机器人,但团队被迫改变计划。
WPI 机器人工程总监 Michael Gennert 表示,一个学生团队正在致力于将软件命令放入云端,这样 WPI 机器人(名为 Warner)就可以随时访问这些指令并获得指示,即使与机器人操作员的 Wi-Fi 连接中断也是如此。这意味着即使机器人在没有控制器的情况下工作,它仍然可以访问信息和预设方向。
然而,WPI 团队正准备使用亚马逊的云平台,直到最近才发现 DARPA 只允许竞争对手访问微软的 Azure 平台。他们为亚马逊平台所做的工作不能转移到微软的云上。
“这有点令人失望,但我们必须证明云可以提高机器人的性能,”根纳特说。 “从更大的角度来看,我们肯定会看到云的更多使用,这将帮助我们在 18 到 24 个月内将机器人性能提高一倍。”
由于云不再是一种选择,WPI 团队正在调整其算法以尝试加快 Warner 的速度,但该团队也在努力让机器人的人类操作员工作得更快、更高效。
在 2013 年的比赛中,操作员向机器人发出了大部分动作的命令——手腕转动多远,手臂伸出多远,或者朝哪个方向走多少步。今天的机器人更加自主。
操作员将告诉机器人打开门,但不再需要告诉机器如何定位其身体,例如肩膀和手腕。机器人可以自行进行这些计算,并且比操作员指示它的速度更快。
这使得机器人现在的运行速度比一年半前快得多。然而,它仍然不够快,因此德多纳托将与机器人操作员合作进行改进。机器人需要执行的每项任务都有一个单独的操作员。在每项任务结束时,操作员需要确保机器人的身体或手臂处于正确的位置,以便准备好快速继续下一个任务。
“事情没那么复杂,但你必须担心每个开车的人,”德多纳托说。 “一项任务何时完成,另一项任务何时开始?这种权衡在哪里进行?驾驶员是否让机器人处于正确的状态以开始下一项任务?”
WPI 机器人专家还发现,在机器人穿过碎片(例如破碎的木板和二乘四的碎片)的任务中,让机器人拖着脚步穿过碎片,用脚将其推到一边,而不是停下来弯腰,捡起一块碎片并移动它,会更容易、更快捷。
有些任务比其他任务更容易。例如,华纳可以相当轻松快速地转动阀门、打开门、穿过门以及爬楼梯。
演练任务不同。这是WPI机器人最辛苦、最耗时的工作。该任务不涉及任何一步。它包括找到钻头、拿起它、打开它然后使用它。更困难的是,团队不确定比赛期间将使用哪种训练方式。
“我们可以做到。只是需要一些时间,”德多纳托说。如果团队无法加快机器人执行演练任务的速度,它可能不得不跳过该任务,从而失去完成任务的意义。跳过需要很长时间的任务可能会让机器人完成路线和其余任务,让团队有机会获得更多总分。
根纳特表示,虽然该团队正在努力提高机器人执行基本任务的速度,但该团队的移动速度比一年前要快得多。很快有一天,随着更多的研究,机器人的移动将变得更加容易和快速。
根纳特补充道:“十年前,机器人完成这些事情(如果有的话)需要花费几个小时。” “在 10 或 12 年内,它们完成这些任务的速度就可以和人类一样快。可以完成的任务已经迅速增加。”
