启动您的人形机器人:今天的 DARPA 机器人挑战赛是历史性的,也是滑稽的

这些机器人是为了行走而设计的

DARPA机器人挑战赛(DRC)决赛同时是近年来机器人领域最重要的事件,也是五角大楼最幼稚的发明之一。一方面,这场于6月5日和6日在加利福尼亚州波莫纳的Fairplex举行的为期两天的比赛,是这场备受瞩目、为期三年的国际竞赛的高潮,二十四个机器人团队正在争夺350万美元的奖金。

这些数百万美元仅仅是DARPA(五角大楼的研究机构)已经为许多团队提供的总资金的一小部分。DRC的目标是促进机器人救援人员的开发,即能够快速部署到人类认为过于危险的灾难区域的系统。卡内基梅隆大学DRC团队“Tartan Rescue”的负责人Tony Stentz说:“让随时待命、完全加固、可以快速部署的机器人至关重要。不幸的是,它们并不常见,而且后果可能很严重。当福岛发生事故时,我们意识到我们没有任何像样的机器人能够进去。如果我们有,它们本可以打开一些阀门,释放气体,从而避免发生一些爆炸。”

然而,尽管其任务严肃,但这场善意竞赛的具体细节却像是从一个10岁孩子的笔记本里撕下来的涂鸦。如果机器人不是搬开瓦砾,而是可以直接拾起碎片扔出一条路呢?还有,谁还需要专用工具来切割墙壁,当机器可以抓起一把现成的Sawzall锯并开始嗡嗡作响时?而且,嘿,如果它们能开车,不是通过某种机器人汽车和它的传感器套件进行交互,而是用机械手物理地抓住方向盘,那不是很酷吗?在DARPA上一次的机器人比赛中,自动驾驶汽车不得不在城市街道上自行行驶,而不能偏离道路或相互碰撞(这两者都发生了)。八年后,该机构的期望有所提高。除了爬楼梯、转动阀门和开门之外,进入本周五和周六决赛的机器的任务是驾驶定制的Polaris越野车,或者将它们僵硬的身体塞进为人类设计的座位里,或者像世界上最笨拙的劫车者一样蹲在上面。比赛中的一些机器人看起来会很傻。

DRC的八项已知任务以人类为中心,导致了一种激动人心的设计正统:几乎所有的机器人都是人形机器人。大多数机器人用两条腿行走,并用类似人类的手臂和手操纵周围环境。少数不是双足的机器人,如卡内基梅隆大学的CHIMP和NASA的RoboSimian,要么在障碍物上滚动,要么用四条腿爬过障碍物。由于DARPA承诺在每个机器人比赛期间某个时候将通信信号削减到微乎其微,因此许多团队采取了很大程度上放手的方法。人类可能会确认哪个阀门需要转动,但机器人将完成其余的工作,确定如何接近、抓取和旋转它。对于不仅用两条腿行走,还要在不熟悉的环境中导航的系统来说,这种程度的自主性是前所未闻的。在完全远程操作的情况下,由一名团队成员不断操控机器,完成DRC的大部分指定任务已经足够困难了。让机器人长时间自主控制,这是一个巨大的信任飞跃。

除了前所未有的机器人能力之外,本次活动还将展示灾难性的无能。在2013年的DRC预选赛中,机器人配备了“防坠落装置”,即防止它们摔倒的绳索。决赛将没有任何此类故障保护。事实上,跌倒是几乎不可避免的。为了赢得DRC,团队必须在最短的时间内完成最多的任务。机器人可以进行两次尝试——一次在周五,一次在周六——但对速度的强调注定会导致一些系统摔倒。那些不幸的机器人会安然度过他们的考验,并以胜利者的姿态站起来,看台为他们欢呼吗?或者他们会被一堆昂贵的零件抬走?

DRC决赛有望成为令人惊叹的机器人做着令人惊叹的事情,以及机器通过滑稽动作自我毁灭的混合体。这至少有一两个系统实现短暂的人类水平性能的唯一希望。如果它们能做到,它们将成为以前只存在于科幻小说中的那种机器,也是未来由“ Rosie the Robot ”式的家政机器人组成的第一个真正希望的曙光。事实上,比赛还没有结束,它就已经对机器人领域产生了影响。在2013年预选赛的筹备过程中,谷歌收购了波士顿动力公司(DARPA曾与该公司签订合同,为多个团队提供Atlas人形机器人)以及在预选赛中得分最高的日本初创公司SCHAFT,基本上买下了DRC的整个部分。然而,谷歌出人意料地决定将SCHAFT退出比赛。虽然从未给出官方理由,但如果谷歌没有退出,它可能会面临在宣布不再接受任何新的军事合同后,立即从五角大楼获得更多资金的尴尬处境。据一位不愿透露姓名的现任DRC团队成员称,这一决定对剩余的团队来说是个好消息,他开玩笑说,SCHAFT的机器人“一只手夹着一根烟”就能完成DRC决赛的任务。

无论谷歌在收购SCHAFT时有何考量,谷歌显然通过将其领跑者带到谷歌园区改变了比赛。如果有人怀疑DRC也起到了公开试镜的作用,那么可以考虑一下,在构建其自动驾驶汽车项目时,谷歌聘请了DARPA过去两届机器人挑战赛的顶尖团队成员。这些比赛——2005年的Grand Challenge和2007年的Urban Challenge——被认为是当前自动驾驶汽车竞赛的开端。DRC更广泛的关注点是机器人如何在为人类设计的环境中充当人类的替代品,这可能会吸引对目前还只是讨论话题的领域的投资,例如能够作为老年人居家护理的机器。这只是最明显的例子。为制造灾难机器人所做的集体努力可以应用于广泛的其他任务和机器人类别。在接下来的几天里,我们将从决赛现场进行报道,剖析这场里程碑式比赛的组成部分,并探讨DRC所鼓励和资助机器人去应对的主要研究领域和技术挑战。

如果您想亲眼观看这场具有历史意义的赛事,DARPA将进行为期两天的比赛直播。机器人将一次分四组部署,通过相同的赛道版本进行比赛。谁赢得或输掉这些热身赛并不重要——重要的是机器人的任务计数和赛道时间。周六的比赛应该比周五更具戏剧性,因为领跑者逐渐显现,而时间较慢的团队会冒更大的风险。但请做好心理准备。尽管DRC在机器人领域占据着重要地位,但决赛没有被电视网络大肆宣传是有原因的。这些机器人很慢。缺乏安全绳索将增加2013年预选赛中缺失的悬念元素,DRC项目经理Gill Pratt已证实将有一个第九个神秘任务。尽管如此,这是一场研究竞赛,而不是体育赛事,而且比赛将断断续续,充其量如此。所以,请随意过您的周末,做人类在闲暇时间做的事情。我们将在波莫纳这里,密切关注机器人。

更新:DARPA已发布了首日赛程表。由于在练习赛中表现最好的团队将在稍后出场,因此我们可以大概了解哪些时段可能会出现最令人印象深刻的对决。在相当于早期爆冷的情况下,只有来自MIT团队的一款Atlas机器人进入了前两个赛道时间窗口。它将于下午3点(太平洋时间)对阵另外三款机器人,其中包括人气选手RoboSimian。最后一次运行将于下午4:45开始,其中包括CMU的CHIMP和两款几乎相同的人形机器人。此外,参赛队伍总数从24支减少到23支。我们不确定原因,但根据在第一次正式比赛中已经发生的跌倒情况,大家普遍认为将会是一场“大屠杀”。

 

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