DARPA Robotics Challenge - DARPA Robotics Challenge

Хронология конкурса DARPA Robotics Challenge

В DARPA Robotics Challenge (ДРК) был призовым соревнованием, финансируемым США. Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов. Он проводился с 2012 по 2015 год и был направлен на разработку полуавтономных наземных роботов, которые могли бы выполнять «сложные задачи в опасной, деградированной, созданной человеком среде».[1] ДРК следила за DARPA Grand Challenge и DARPA Urban Challenge. Он начался в октябре 2012 года и должен был длиться около 33 месяцев с тремя соревнованиями: Virtual Robotics Challenge (VRC), который прошел в июне 2013 года; и два реальных испытания оборудования: DRC Trials в декабре 2013 года и DRC Finals в июне 2015 года.[2][3]

Помимо стимулирования разработки полуавтономных роботов, DRC также стремился сделать разработку программного обеспечения для роботов и систем более доступной после завершения программы. С этой целью DRC профинансировал адаптацию симулятора робота GAZEBO Фондом робототехники с открытым исходным кодом (OSRF) для целей DRC и строительство шести Boston Dynamics Роботы ATLAS которые были вручены командам, показавшим лучшие результаты в VRC.[4]

Доктор Гилл Пратт, менеджер программы DARPA Robotics Challenge, описал DARPA и его цели в Robotics Challenge:[5]

Роль DARPA - стимулировать инновации. И делаем мы это целенаправленными, краткосрочными усилиями. Мы выбираем вещи, которые не невозможны, но и не очень опасны. Поэтому мы играем в азартные игры с очень высоким риском, и эти риски окупаются. Так что если мы добьемся успеха, это означает, что эти роботы действительно смогут что-то изменить. В частности, в сценариях стихийных бедствий, делающих общество более устойчивым. Урок первоначальной задачи [DARPA Grand Challenge - автомобили без водителя] заключается в том, что настойчивость окупается. Это важно, если вы знаете, что технология почти готова и вы можете увидеть свет в конце туннеля, немного настойчивости окупится. Я надеюсь, что в ходе испытаний некоторые команды наберут несколько очков. Я не думаю, что какая-то команда наберет все очки, которые есть. Может быть, ни одна команда не наберет даже половину того количества очков, которое есть. Но я думаю, что некоторые команды будут неплохо выступать. Я ожидаю, что роботы будут медленными. Что мы сейчас ищем, так это того, чтобы команды работали так же хорошо, как примерно годовалый ребенок. Если мы сможем это сделать, то мы думаем, что у нас есть веские основания полагать, что некоторые из этих команд, продолжающие настойчиво работать еще в течение года, действительно смогут продемонстрировать роботов, которые демонстрируют полезность, которую эти вещи могут иметь в реальном сценарии бедствия. DARPA занимается инновационным бизнесом, а не разработкой. Итак, мы ждем, пока технологии будут почти готовы к чему-то большому, а затем прилагаем целенаправленные усилия, чтобы катализировать это что-то. Это не означает, что мы полностью внедряем все это в развернутую систему или на рынок. В этом мы полагаемся на коммерческий сектор. Но мы даем импульс, дополнительный толчок, необходимый технологиям для этого.

Детали испытания

Иллюстрация примера сценария реагирования на бедствие
«Робосимиан»

Задача Robotics Challenge будет посвящена сценариям аварийных ситуаций или аварийного реагирования. Хотя требования могут меняться по мере развития конкурса, начальные требования к заданиям для роботов:[4]

1. Управляйте грузовым автомобилем на участке.
2. Путешествие спешилось по завалам.
3. Удалите мусор, блокирующий вход.
4. Откройте дверь и войдите в здание.
5. Поднимитесь по промышленной лестнице и пройдите по промышленной дорожке.
6. Используйте инструмент, чтобы пробить бетонную панель.
7. Найдите и закройте клапан рядом с протекающей трубой.
8. Подключите пожарный шланг к стояку и поворотом на клапан.

Соревнование разбито на несколько треков. Треки A и B получают финансирование DARPA, а треки C и D изначально не получают финансирования DARPA. Дорожки B и C будут проходить через Virtual Robotics Challenge (VRC), после чего успешные команды могут получить финансирование для последующих этапов.[4] Заявки на треки A и B закрыты в мае 2012 года.[6] Окно подачи заявок на трек C закрылось 18 декабря 2012 года, хотя просроченные заявки все еще рассматривались по состоянию на январь 2013 года,[7] хотя участники все еще могут загрузить Симулятор DRC, приложение с открытым исходным кодом создан Фондом робототехники с открытым исходным кодом.[8] Трек D был открыт для регистрации до октября 2013 года.[9]

На сайте регистрации для треков C и D (без финансирования) показаны иллюстрации роботов, в большинстве своем соответствующие гуманоидным схемам (двуногие с двумя руками). Однако возможны и другие конфигурации, как показано на иллюстрации "Робосимиан", предложенной Лабораторией реактивного движения НАСА.[10][11]

Отличия

В отличие от предыдущих испытаний, участникам DRC не нужно строить своих роботов с нуля. DARPA предоставит некоторым участникам «роботизированную аппаратную платформу с руками, ногами, туловищем и головой.[1] В августе 2012 года DARPA объявило, что выплатит около 10,9 миллиона долларов Boston Dynamics к августу 2014 года построить семь платформ по проекту PETMAN.[12][13][14]

Соревнование также будет включать в себя задачи «контролируемой автономии», в которых операторам, не являющимся экспертами, будет разрешено / обязано выполнять задачи с использованием роботизированного транспортного средства. Задача будет сосредоточена на способности выполнять такие контролируемые задачи автономности «несмотря на низкую точность (низкая пропускная способность, высокая задержка, прерывистая) связь».[4]

Испытания

Судебные процессы в DRC прошли 20 и 21 декабря 2013 года во Флориде. Во время испытаний роботы по-прежнему дистанционно управлялись для подавляющего большинства задач.[15] В испытаниях приняли участие 16 команд:

КомандаТочки*ОтслеживатьСредство передвиженияМестностьЛестницаОбломкиДверьстенаКлапанШланг
SCHAFT27D (А†)14442444
IHMC Робототехника20BИкс4014434
Тартан Спасение18АИкс1142442
Массачусетский технологический институт16B03111442
РобоСимиан14АИкс2Икс42042
Команда TRACLabs11BИкс1111142
WRECS11C12200042
KAIST8D11400011
HKU3BИкс1001010
DRC-HUBO3А0020Икс010
ХИРОН0D0ИксИкс0ИксИкс0Икс
НАСА-АО0АИксИксИкс00Икс00
МОДЖАВАТОН0DИкс0Икс00000

* Максимально достижимое количество баллов - 32[16]

† Команда SCHAFT изначально была треком A, но после приобретения Google перешла на трек D.[17]

X = не пытался[18]

Первоначально право на финансирование имели 8 лучших команд (от SCHAFT до TROOPER). Однако после завершения испытаний команда SCHAFT решила перейти на трек D в качестве самофинансируемого проекта. Компания SCHAFT была приобретена компанией Google, которая также приобрела технологии автономных транспортных средств у команд, участвовавших в DARPA Grand Challenge. Переход SCHAFT к категории D высвобождает финансирование DARPA для дополнительных финалистов. THOR, ViGIR и KAIST, каждый из которых заработал по 8 очков во время испытаний, теперь будут соревноваться в финале, а KAIST продолжит работу в качестве самофинансируемой команды трека D. Команда THOR и команда ViGIR разделят финансирование DARPA, а команда THOR разделится на две команды после перехода ее лидера в другой университет.[19]

Финал

Робот-манипулятор Момаро
Робот-манипулятор Момаро[20]

Финал DRC прошел в Fairplex в Помоне, Калифорния, 5 и 6 июня 2015 года. Двадцать пять ведущих робототехнических организаций мира собрались, чтобы побороться за призы в размере 3,5 миллиона долларов, когда они попытались пройти имитацию курса реагирования на стихийные бедствия.[21] В финал принимают участие 25 команд:[22]

КомандаСтранаПринадлежностьРобот (архитектура)
ТАРТАН СПАСЕНИЕ Соединенные Штаты АмерикиCMU NRECШимпанзе
КОМАНДА АЭРО ЯпонияНеизвестный(4 ножки)
КОМАНДА АИСТ-НЕДО ЯпонияАИСТ
КОМАНДА DRC-HUBO НА UNLV Соединенные Штаты АмерикиUNLVМеталлический бунтарь (Hubo)
КОМАНДА GRIT Соединенные Штаты АмерикиУниверситет Колорадо Меса(4 ножки)
КОМАНДА ГЕКТОР ГерманияДармштадтский университетДжонни 05 (THORMANG)
КОМАНДА HKU ГонконгГонконгский университет(Атлас)
КОМАНДА HRP2-TOKYO ЯпонияДжоухоу Систем Кугаку
КОМАНДА IHMC ROBOTICS Соединенные Штаты АмерикиИнститут познания человека и машиныБегущий человек (Атлас)
КОМАНДА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ПИОНЕРА КитайИнститут передовых производственных технологий
КОМАНДА KAIST Южная КореяKAISTХубо (Hubo)
КОМАНДА MIT Соединенные Штаты АмерикиМассачусетский технологический институт(Атлас )
КОМАНДА NEDO-HYDRA ЯпонияТокийский университет, Технологический институт Тиба, Университет Осаки, Университет Кобе
КОМАНДА NEDO-JSK ЯпонияТокийский университет
КОМАНДА NIMBRO RESCUE ГерманияБоннский университетMomaro
КОМАНДА РОБОЗИМОВ Соединенные Штаты АмерикиЛаборатория реактивного движения, Калтех[23][циркулярная ссылка ]
КОМАНДА ROBOTIS Южная КореяROBOTIS CO., LTD[24]ТОРМАНГ (THORMANG)
КОМАНДА SNU Южная КореяСеульский национальный университет(ТОРМАНГ)
КОМАНДА THOR Соединенные Штаты АмерикиUCLA, UPennTHOR-RD (THORMANG)
КОМАНДНЫЕ ТРАКЛАБЫ Соединенные Штаты АмерикиTRACLabs(Атлас )
КОМАНДА Соединенные Штаты АмерикиЛаборатории передовых технологий Lockheed Martin(Атлас )
КОМАНДА Соединенные Штаты АмерикиТехнологический институт ВирджинииЭШЕР
КОМАНДА VIGIR Соединенные Штаты Америки,
 Германия		Технологический институт Вирджинии, Дармштадский университет, Государственный университет Орегона, TORC Robotics, Корнельский университетФлориан (Атлас)
КОМАНДА IIT WALK-MAN ИталияИтальянский технологический институт,
Пизанский университет		ПРОГУЛКА
КОМАНДА WPI-CMU Соединенные Штаты АмерикиВустерский политехнический институт, CMUУорнер (Атлас)

Полученные результаты

В финале три команды набрали наивысший балл 8. Ничья была разбита по их общему времени. Первое место заняла команда KAIST со своим роботом DRC-Hubo и выигравшим временем 44 минуты 28 секунд. Второе место заняли IHMC в категории «Бегущий человек», а третье - Tartan Rescue из CMU NREC для шимпанзе.[25][26][27]

Роботы показали себя лучше, чем ожидалось. Но было множество неудач, показывающих, насколько сложной остается робототехника.[28] Например, Бегущий человек упал, махая толпе после успешного выполнения всех 8 заданий.

ПозицияКомандаФинальный счетВремя (мин)
1КОМАНДА KAIST844:28
2КОМАНДА IHMC ROBOTICS850:26
3ТАРТАН СПАСЕНИЕ855:15
4КОМАНДА NIMBRO RESCUE734:00
5КОМАНДА РОБОЗИМОВ747:59
6КОМАНДА MIT750:25
7КОМАНДА WPI-CMU756:06
8КОМАНДА DRC-HUBO НА UNLV657:41
9КОМАНДНЫЕ ТРАКЛАБЫ549:00
10КОМАНДА АИСТ-НЕДО552:30
11КОМАНДА NEDO-JSK458:39
12КОМАНДА SNU459:33
13КОМАНДА THOR327:47
14КОМАНДА HRP2-TOKYO330:06
15КОМАНДА ROBOTIS330:23
16КОМАНДА VIGIR348:49
17КОМАНДА IIT WALK-MAN236:35
18КОМАНДА242:32
19КОМАНДА ГЕКТОР102:44
20КОМАНДА00
21КОМАНДА АЭРО00
22КОМАНДА GRIT00
23КОМАНДА HKU00

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б "DARPA ROBOTICS CHALLENGE (DRC)". Архивировано из оригинал 20 января 2013 г.. Получено 14 января 2013.
  2. ^ «Команды, отобранные для участия в конкурсе робототехники DARPA - Тартан». thetartan.org. Получено 22 ноября, 2019.
  3. ^ "Объявление финала ДРК". Архивировано из оригинал 1 июля 2014 г.. Получено 26 июн 2014.
  4. ^ а б c d "DARPA Robotics Challenge". Получено 23 октября 2012.
  5. ^ «История испытаний DARPA». Получено 24 апреля 2014.
  6. ^ «DARPA Robotics Challenge, вопросы и ответы, раунд 3». Архивировано из оригинал 27 сентября 2014 г.. Получено 14 января 2013.
  7. ^ "DARPA DRC | Зарегистрируйте свою команду (трек C)". Архивировано из оригинал в 2013-09-27. Получено 2013-01-15.
  8. ^ DARPA DRC | Симулятор
  9. ^ "DARPA DRC | Участвовать". Архивировано из оригинал на 2013-08-05. Получено 2013-01-15.
  10. ^ DARPA DRC | О конкурсе Disaster Robotics Challenge В архиве 27 апреля 2016 г. Wayback Machine
  11. ^ "robots.net - Начало конкурса робототехники DARPA". Архивировано из оригинал на 2012-11-12. Получено 2012-11-22.
  12. ^ «FBO.gov переехал». fbohome.sam.gov. Получено 22 ноября, 2019.
  13. ^ "Договор". www.defense.gov. Получено 22 ноября, 2019.
  14. ^ «Дебют робота Атлас». www.darpa.mil. Получено 22 ноября, 2019.
  15. ^ «Задача Darpa Robotics». Получено 5 января 2014.
  16. ^ «Испытания DARPA Robotics Challenge: окончательные результаты». IEEE Spectrum. 2013-12-21. Получено 2013-12-21.
  17. ^ «СФЕРА КОНКУРЕНТОВ РАСШИРЯЕТСЯ НА ФИНАЛ DRC». 2014-03-12. Архивировано из оригинал на 2014-05-30. Получено 2014-05-29.
  18. ^ "Анонимный анализ результатов испытаний DRC v11 DISTAR 22423.pptx" (PDF). 2014-12-21. Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-01-05. Получено 2015-01-05.
  19. ^ «СФЕРА КОНКУРЕНТОВ РАСШИРЯЕТСЯ НА ФИНАЛ DRC». 2014-03-12. Архивировано из оригинал на 2014-05-30. Получено 2014-05-29.
  20. ^ Шварц, Макс; Родехутскорс, Тобиас; Дрэшель, Дэвид; Беул, Мариус; Шрайбер, Майкл; Арасланов, Никита; Иванов, Иван; Ленц, Кристиан; Разлав, Ян; Шюллер, Себастьян; Шварц, Дэвид (2017). «Спасение NimbRo: Решение задач по реагированию на бедствия с помощью мобильного манипуляционного робота Momaro». Журнал полевой робототехники. 34 (2): 400–425. arXiv:1810.01345. Дои:10.1002 / rob.21677. ISSN  1556-4967.
  21. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2016-04-28. Получено 2015-12-30.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  22. ^ «Финал DRC - квалифицированные команды». Архивировано из оригинал на 2015-05-22. Получено 2015-06-19.
  23. ^ Лаборатория реактивного движения
  24. ^ "РОБОТИС". 로보 티즈. Получено 22 ноября, 2019.
  25. ^ «Команда KAIST из Южной Кореи выиграла конкурс DARPA Robotics Challenge 2015». Гизмаг. 2015-06-08. Получено 2015-07-04.
  26. ^ Экономист. 13 июня 2015 г. стр. 81
  27. ^ Роботы из Республики Корея и США получают призы в размере 3,5 миллиона долларов В архиве 27 апреля 2016 г. Wayback Machine
  28. ^ «Праздник риска (также известный как« Роботы принимают разлив »)». DARPAtv. 2015-06-06. Получено 2015-07-04.

внешняя ссылка