机器人专家在最后的挑战中挑战先进的自主性、编码和未知领域
马萨诸塞州伍斯特——距离 DARPA 机器人挑战赛决赛还有不到一年的时间，伍斯特理工学院的机器人专家们已经每周花费 50 多个小时来开发机器人，他们希望这个机器人不仅能赢得挑战，而且有一天能成为搜救人员。
“大灾难发生后，人们进入搜救现场非常危险。”塔斯金·帕迪尔，伍斯特理工学院电气与计算机工程系助理教授。“我们应该做好准备，利用技术帮助那些需要帮助的人……作为一个社区，我们距离帮助又近了一步”
这机器人挑战赛由美国国防部的研究机构 DARPA（国防高级研究计划局）赞助。
这项由三部分组成的挑战旨在推动自主机器人的发展，使它们能够在自然或人为灾难发生后自行行动，进入受损建筑物、营救受害者、关闭煤气管道、灭火甚至驾驶汽车。
挑战赛的第一部分是 2013 年举行的模拟比赛。第二部分于去年 12 月在佛罗里达州南部举行，共有 16 支队伍参赛，看哪支队伍能够开发出最好的软件，让他们的机器人能够完成一系列任务，比如行走、使用工具和爬梯子。
11 个入围团队包括来自 WPI、麻省理工学院、弗吉尼亚理工大学和美国宇航局的他们将在 2015 年 6 月 5 日至 6 日于加州波莫纳举行的决赛中争夺 200 万美元的奖金。
DARPA 指出，预计会有“更多”团队加入竞争。不过，在挑战赛第二阶段占据主导地位的 Schaft 团队和退出了决赛。
该公司是 Schaft 团队及其机器人专家开发的硬件和软件的所有者，该公司退出了这项业务，专注于商业产品。谷歌去年收购了至少 8 家机器人公司。
“六个月前，在 DRC 选拔赛上，我们开始对人类监督的机器人进行灾难相关任务的物理测试，”挑战赛项目经理吉尔·普拉特 (Gill Pratt) 说道。“它们令人印象深刻的表现让我们有信心提高标准。一年后的 DRC 决赛上，我们将进一步推动这项技术的发展。”
在决赛期间，机器人不会连接电源线或有线通信。它们也不能被拴住，这样可以防止机器人跌倒时摔倒在地。如果机器人摔倒了，它必须在没有人帮助的情况下重新站起来。
让机器人自行站立是 WPI 机器人团队今年夏天正在研究的任务之一，马特·德多纳托该团队的技术项目经理表示，一切进展顺利。
当躺在地上时，WPI 的人形机器人华纳 (Warner) 可以翻身并跪下，但无法重新站起来。
“这是一个动态的事情，”DeDonato 说，他与计算机世界在伍斯特理工学院的机器人实验室里。“如何摔倒是另一个问题。你会伸出双手保护自己吗？你会把手缩回来，然后试着仰面摔倒吗？”
伍斯特理工学院的一个团队获得 2015 年 DARPA 机器人选拔赛决赛资格六个月后，Computerworld 对该团队的下一阶段准备情况进行了了解。
这些只是 WPI 团队正在努力解决的一些问题。
去年 12 月第二阶段结束后，WPI 并列第六，团队由 35 名成员组成。现在，在 WPI 的暑假期间，团队人数减少到约 15 至 20 人，但他们通常每周仍工作 50 至 60 小时。
不过，这不算什么。在挑战第二阶段开始前的几周里，德多纳托说，团队实行两班倒，有人昼夜不停地工作。
“这一切都不容易，”他补充道。“我们每天都在进步。我们会进行测试，看看机器人能做些什么新事情。这种情况每隔几周就会发生一次，但进步来自于代码。你并不总是能看到进步，但这一切都在代码中。”
在去年 12 月的比赛中，WPI 团队使用 C++ 编程语言编写了超过 758,000 行代码。他们希望在决赛中编写同样多的新代码。
以手部操作为例，华纳团队的高级机器人工程师费利佩·波利多 (Felipe Polido) 表示，他们有可用的软件库，但他们正在解决的一些问题以前从未解决过，所以他们必须自己编写代码。
“因为 Atlas 是直立的，所以他可能会弯曲躯干去拿东西，而不是仅仅移动手臂，”Polido 解释道。“他可能需要所有 28 个关节才能抓住东西。我们必须按优先级进行编码——保持平衡、移动手、保持肘部向下。机器人必须知道如何自己做到这一点，这样我们就可以命令‘抓住物体’，然后它会自己决定如何做到这一点。”
机器人团队试图提前规划并编写代码，使机器人更稳定、移动更快、更好地操纵物体。但最艰难的规划是为了应对意外情况。
“去年 12 月进展不顺利的事情是我们没有预料到的，”德多纳托说。“我们预料到了很多，但我们无法预料到所有事情。”
在第二次挑战的一项任务中，机器人必须打开三扇门并穿过它们，但 WPI 团队只在室内实验室测试了他们的机器人。德多纳托说，他们没有考虑到机器人打开门后风会把门吹关上的可能性。
第二场挑战赛在室外举行，WPI 的华纳因为风的原因在门挑战赛中举步维艰。
“我们的算法假设第一扇门会保持打开状态，”德多纳托说。“机器人走过去，风把门吹关上了，最后它直接撞上了门。它再次打开了门，风又把它吹关上了。”
尽管遭遇这些挫折，德多纳托表示 WPI 团队在整个挑战过程中仍然保持冷静，这对他们来说是一个关键因素。
“这有点令人沮丧，”他补充道。“控制室必须保持冷静。没有咒骂。我认为这很有帮助。你必须保持冷静，继续前进，找到下一个解决方案。”
