DARPA Robotics Challenge ska få fram nya superrobotar

Postat den 10 april, 2012 av Robotnyheter

Robotarna i DARPA Robotics Challenge måste klara av flera mänskliga arbetsuppgifter i ett simulerat katastrofområde. Grafik: DARPA

Idag offentliggjordes detaljerna för DARPA Robotics Challenge som är en ny tävling med syfte att få fram avancerade robotar som kan klara av att utföra mänskliga uppgifter i ett simulerat katastrofområde. I oktober 2012 startar tävlingen, som pågår ända till december 2014, och vinnaren får ett pris på två miljoner dollar.

Ni som hängt med ett tag i robotvärlden vet att DARPA för några år sedan brukade anordna tävlingar där autonoma bilar helt på egen hand skulle ta sig igenom en sträcka i öknen. Det ledde senare till DARPA Urban Challenge där omgivningen istället var vanlig stadsmiljö. Idag har vi flera autonoma bilar mycket tack vare denna tävling. Nu är det alltså dags för en ny sorts tävling där robotar ska ta sig fram i ett simulerat katastrofområde och utföra uppgifter som en vanlig människa skulle klara av.

Detta ställer mycket höga krav på robotarna som både ska kunna ta sig fram i ojämn terräng, köra bil, öppna dörrar, skruva åt ventiler, flytta på saker, bryta sig igenom betongväggar, klättra på stegar med mera. Det är bland annat med katastrofen i Fukushima i färskt minne denna tävling anordnas. Istället för att använda specialiserade robotar för varje enskild uppgift är nu målet att ta fram en ”allt-i-allo-robot”.

Målet med tävlingen är att utveckla en robot som, helt autonomt (under uppsyn), klarar av följande uppgifter i ett simulerat katastrofområde:

1. Köra ett nyttofordon till platsen
Roboten ska på egen hand klara av att hoppa in i ett fordon av öppen modell (utan dörrar), köra genom en bana och sedan kliva ur. Fordonet ska vara helt omodifierat och roboten måste därmed klara av att hantera både ratt, gas, broms och tändning.

2. Ta sig fram över stenig terräng
Efter att roboten klivit ur fordonet ska den klara av att ta sig igenom varierad terräng, från plana ytor till lutande och ojämnt underlag med löst grus och stenar. Banan kommer även innehålla hinder i form av stenar, buskar, träd och diken som roboten måste klara av att undvika.

3. Undanröja bråte som blockerar en ingång
I detta moment måste roboten flytta ett objekt som blockerar en ingång. Objektet kommer ha storlek, vikt och övriga egenskaper så att det kan flyttas av en person eller av GFE-plattformen (läs mer om GFE längre ner). Objektet ska inte väga mer än fem kilo och ska vara solitt som en sten eller ett betongblock och kan komma att ha oregelbunden form.

4. Öppna en dörr och gå in i en byggnad
Här måste roboten kunna hantera ett dörrhandtag och vara stark nog för att trycka ner det och öppna dörren. Dörren och dörrhandtaget ska vara av vanlig standardmodell.

5. Klättra på en industristege och gå på en industrigångbro
Roboten måste klara av att ta sig fram på en typisk industrigångbro av metall med gallerliknade golv och handräcken. Den måste även klara av att klättra upp och ner för stegar som en människa normalt behöver använda båda armarna och benen för.

6. Använda ett verktyg för att bryta sig igenom en betongpanel
Efter det ska roboten använda ett motordrivet verktyg för att utföra ”kraftfull manipulation”. Verktyget kommer troligtvis vara en pneumatisk eller elektrisk slagborr eller mejsel, eller en elektrisk tigersåg. Uppgiften består i att bryta sig igenom en betongpanel (utan armering) eller en reglad vägg.

7. Lokalisera och stänga en ventil nära ett läckande rör
Här måste roboten hitta ett läckande rör och en närbelägen ventil som måste stängas. Anläggningen kommer innehålla flertalet rör, men endast ett som läcker och avger synlig rök och ett typiskt pysande ljud av läckande gas. I detta läge förväntas en person behöva använda båda händerna för att stänga ventilen.

8. Byta ut en komponent såsom en kylpump
Slutligen måste roboten lokalisera pumpen och klara av att lossa ett eller flera fästen för att ta loss pumpen och sedan upprepa proceduren i omvänd ordning när den ersatt pumpen med en ny. Pumpen förväntas vara liten och kompakt nog för att en person ska kunna hantera den med en hand.

Inte nog med att de enskilda utmaningarna är svåra för en robot, en och samma robot ska dessutom klara av samtliga av dessa varierade uppgifter. Det kommer bli en svår, men inte omöjlig, utmaning, enligt DARPA. Svårighetsgraden på uppgifterna kan dock komma att justeras allt eftersom programmet fortskrider och några poängkriterier eller tävlingsregler har ännu inte tagits fram. Tävlingen har beskrivits som en för humanoida robotar men enligt DARPA finns inget krav på att de måste se ut som människor, så länge de klarar av att lösa uppgifterna. Det kan dock vara en stor fördel då de ska agera i miljöer och med objekt som är anpassade för just människor.

Tävlingen kommer att delas upp i två faser där fas 1 kommer vara 15 månader mellan 1 oktober 2012 till 31 december 2013. Fas 2 varar 12 månader mellan 1 januari 2014 till 31 december 2014. Datumen är ungefärliga och kan komma att ändras. En ensam vinnare kommer att få hela två miljoner dollar (cirka 14 miljoner kronor) i prissumma. Tävlingen är inte heller låst till enbart amerikanska deltagare utan även internationella bidrag är välkomna.

För den som inte har råd att bygga sin egen robot kommer DARPA att tillhandahålla sin egen plattform Government Furnished Equipment (GFE). Den ska ha armar med 7 DOF, händer med två eller tre fingrar, ben med 6 DOF och ett huvud med 3D-seende och laserradar. Det kommer även finnas en simuleringsdel av tävlingen där alla robotar och objekt finns i en simulator. För fler detaljer om tävlingen finns en PDF-fil från DARPA med alla detaljer att ladda ner.

IEEE Spectrum har gjort en intervju med DARPA:s programansvarige Dr. Gill Pratt som kan läsas här.

DARPA, IEEE Spectrum

SE ÄVEN: