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已经每周在机器人上工作 50 多个小时,他们希望不仅能赢得挑战,而且有一天还能充当搜救人员。
“大灾难发生后,人们进去搜救是非常危险的。”塔斯金·帕迪尔,WPI 电气与计算机工程助理教授。 “我们应该做好准备并利用技术来帮助有需要的人......作为一个社区,我们离帮助有需要的人又近了一步”。
这机器人挑战赛由美国国防部的研究部门 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鼓励自主机器人的进步,使其在发生自然或人为灾难后能够在很大程度上自行行动,进入受损的建筑物,救援受害者,关闭煤气管道,扑灭火灾,甚至驾驶汽车。
挑战赛的第一部分是 2013 年举行的模拟赛。第二部分于去年 12 月在佛罗里达州南部举行,共有 16 个团队参与角逐,看谁能开发出最好的软件,使他们的机器人能够完成一系列任务,例如行走、使用工具和爬梯子。
11 支决赛入围者包括来自 WPI、麻省理工学院、弗吉尼亚理工大学和 NASA 的团队。他们将在决赛中争夺 200 万美元的奖金,决赛将于 2015 年 6 月 5 日至 6 日在加利福尼亚州波莫纳举行。
DARPA 指出,预计“更多”团队将参与竞争。然而,在第二阶段的挑战中占据主导地位的Team Schaft退出决赛。
谷歌作为 Schaft 团队及其机器人专家开发的硬件和软件的所有者,退出了该团队,专注于商业产品。谷歌去年至少收购了八家机器人公司。
“六个月前,在刚果民主共和国试验中,我们开始对人类监督的机器人进行与灾难相关的任务进行物理测试,”挑战项目经理吉尔普拉特说。“他们令人印象深刻的表现让我们有信心提高标准。一年后的刚果民主共和国决赛上,我们将进一步推动这项技术的发展。”
决赛期间,机器人将不会连接电源线或有线通信。它们也不能被拴住,这可以防止机器人在绊倒时撞到地面。如果机器人跌倒,它必须在没有人类帮助的情况下重新站起来。
让机器人自己站起来是 WPI 机器人团队今年夏天正在研究的任务之一,并且马特·德多纳托该团队的技术项目经理表示进展顺利。
当躺在地上时,WPI 的人形机器人(被称为 Warner)可以翻身并跪下,但它不太能够重新站起来。
“这是一个充满活力的事情,”德多纳托说道。计算机世界在 WPI 的机器人实验室。 “如何摔倒是另一个问题。你会伸出双手保护自己吗?你会缩紧双手并尝试仰面摔倒吗?”
伍斯特理工学院的一支团队获得 2015 年 DARPA 机器人试验赛决赛资格六个月后,《Computerworld》检查该团队为下一阶段做的准备情况。
这些只是 WPI 团队正在解决的一些问题。
去年 12 月第二阶段结束后,WPI 的团队由 35 名成员组成,获得并列第六名。现在,WPI 暑假期间,团队人数减少到约 15 至 20 人,但他们通常仍每周工作 50 至 60 小时。
不过那没什么。德多纳托表示,在挑战第二阶段之前的几周内,团队实行两班倒,并让人们昼夜不停地工作。
“这一切都不容易,”他补充道。 “我们每天都在进步。我们将进行测试并观察机器人做一些新的事情。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,但一切都在代码中。”
WPI 团队在去年 12 月的挑战中使用 C++ 编程语言编写了超过 758,000 行代码。他们希望为决赛编写同样多的新代码。
例如,对于手动操作,华纳团队的高级机器人工程师 Felipe Polido 表示,他们有软件库可以使用,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。
“因为阿特拉斯是用腿支撑的,所以他可能会弯曲躯干去伸手去拿东西,而不是仅仅移动手臂,”波利多解释道。 “它可能需要所有 28 个关节来抓取东西。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,这样我们就可以说,‘抓取物体’,然后它将决定如何自己做到这一点。”
机器人团队试图提前计划并编写动作代码,以使机器人更稳定、移动更快并更好地操纵物体。但最艰难的计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。 “我们期待了很多,但我们无法预见一切。”
在第二次挑战的一项任务中,机器人必须打开一系列三扇门并穿过它们,但 WPI 团队仅在室内实验室中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,风可能会把门吹到关上。
第二场挑战赛在室外进行,WPI的Warner因为风的原因在门口挑战赛中举步维艰。
“我们的算法假设第一扇门将保持打开状态,”德多纳托说。 “机器人走进去,风把门吹上了,最后机器人直接走进了门。它再次打开了门,风又把门吹上了。”
尽管遇到了这些挫折,DeDonato 表示 WPI 团队在整个挑战过程中保持冷静,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。”
距决赛大约 11 个月,WPI 团队不断专注于寻找应对最后一项重大挑战所需的下一个解决方案。
“我每天晚上回家都会思考问题,”波利多说。 “我彻夜难眠地思考这些问题,但所有问题都是可以解决的。”
本文,,最初发表于。
涵盖互联网和 Web 2.0、新兴技术以及台式机和笔记本电脑芯片计算机世界。在 Twitter 上关注 Sharon:@sgaudin, 在谷歌+或订阅莎伦的 RSS 源。她的电子邮件地址是[email protected]。
看。
