马萨诸塞州伍斯特——一辆由机器人驾驶的车辆驶向灾难现场。机器人停下车，然后下车走向灾难现场。
这不是最新科幻电影中的场景，而是科学家和军事领导人希望明年来自世界各地的机器人团队参加 DARPA 机器人挑战赛决赛时看到的场景。
距离最后一次挑战只有八个月的时间，各个决赛入围者——包括来自、麻省理工学院、弗吉尼亚理工大学和— 一直在努力让他们的机器人准备好承担从开门到使用钻头、爬梯子和转动阀门等任务。
这些任务。虽然这一次机器人需要更加自主地行动，但它们面临的大多数任务并不新鲜。
不过，DARPA 确实给这一过程带来了一些麻烦，为已经突破自主和人形机器人界限的试验增加了额外的难度。
这意味着当球队参加决赛明年六月在加利福尼亚州波莫纳，为了获得 200 万美元的奖金，他们的机器人不仅会被要求驾驶汽车。他们还需要下车——这比听起来要复杂得多。
由于驾驶是机器人面临的首要任务，如果它们无法完成这项任务，它们将无法继续完成其余的挑战。多年的工作很快就会失败。
美国国防高级研究计划局 (DARPA) 将为团队提供一种轻松的解决方案：可以选择步行完成比赛，而不是开车然后下车。但任何采取这条路线的团队都无法获得与接受驾驶和出口挑战的团队一样多的积分。
当要击败世界各地最好的机器人团队时，获胜的团队将需要获得所有可以获得的分数。
对于伍斯特理工学院 (WPI) 来说，这意味着要解决难题。
“这是一个冒险的举动，但如果我们要赢，我们就必须把所有的钱都放在桌子上并全力以赴，”说迈克尔·根纳特，WPI 机器人工程总监。 “我们不会说，‘这太难了。’我们会这么做的。如果我们要赢，我们就会赢得很大。如果我们要失败，我希望我们不会，那么我们也会失败。”
DARPA 的挑战由三部分组成，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，营救受害者，关闭煤气管道，甚至扑灭火灾。
挑战赛的第一部分是 2013 年举行的模拟赛。第二部分去年 12 月在佛罗里达州南部举行，有 16 支队伍参加让他们的机器人能够完成一系列单独的任务，例如行走、使用工具和爬梯子。
在六月的决赛中，各队不会面临个人任务。相反，他们的机器人将面临灾难情况，迫使它们处理诸如清除碎片、绕过或越过障碍物、关闭阀门或切入墙壁等任务。如果机器人无法完成所需的任务，它将无法继续前进。
速度是另一个问题。
在 12 月的挑战中，机器人有 30 分钟的时间来完成每项特定任务。许多人甚至无法在规定时间内打开门并穿过门或爬过一小堆碎片。在决赛中，他们只有 45 分钟到一个小时的时间来完成全部八项任务。
“目前，我想说我们比去年 12 月快了约 50%，但我们希望能达到 75% 或 80% 的范围，”说马特·德多纳托，团队的技术项目经理。 “这是一件可怕的事情。令人畏惧。速度带来了很多不确定性和不稳定性。作为机器人专家，我们喜欢一切慢下来，因为我们可以控制慢速。当你越来越多地进入动态范围时，你必须确保所有算法都得到更新，以便你可以处理更高的速度。”
WPI 机器人团队与卡内基梅隆大学的研究人员合作，已经在研究如何最好地让波士顿动力公司制造的 6 英尺高、330 磅重的 Atlas 机器人从车辆中移动出来。 （他们将其命名为“华纳”。）在他们将面临的所有已知任务中——DARPA 警告他们将会有一个令人惊讶的任务——下车是最令人畏惧的。
“之所以如此困难，是因为机器人在很多地方与车辆接触，”根纳特说。 “当它行走时，机器人用左脚和右脚接触地面，就是这样。在汽车中，它的腰部放在座垫上，背部靠在座椅上，脚放在地板上。它的手放在方向盘上。有很多不同类型的接触。它必须将重量从腿后部转移到脚上。这真的很难做到。”
虽然机器人有传感器，但它无法像人类那样感觉到腿或背部压在座椅上。如果没有感觉到这些接触点，它就无法获得有关其定位的信息，从而使其更难做出下一步行动的决策。
“现在，我们一只脚伸出来，现在我们将重量转移到那只脚上，这样它就可以将另一只脚移出，”德多纳托说。 “我们认为这是我们与其他车队区别开来的一件事。我们是[在最后一项挑战中]真正完成比赛的仅有的两支车队之一。所以我们基本上希望继续沿着这条道路前进。”
不过，该团队并没有将所有时间都花在驾驶任务上。
德多纳托表示，团队成员一直在努力开发所需的软件，让华纳能够比以前更自主地拿起和使用钻头、清除碎片以及在崎岖的地形上行走。
“我们将不再向它发出联合命令，”他解释道。 “上一场比赛，这是不同程度的自主性。所有的平衡都是自主的。当你告诉手移动时，机器人不会摔倒。我们给了它很多命令，比如移动到这一点并伸出手……它有点自主。现在我们给它任务目标。走到那里并捡起这个物体。他会自动弄清楚如何绕过东西并抓住物体。“