Siden de blev første gang annonceret i 2012 har NASA været en vigtig konkurrence i DARPA Robotics Challenge (DRC). Denne konkurrence - som involverer robotter, der navigerer på forhindringskurser ved hjælp af værktøjer og køretøjer - blev først udtænkt af DARPA for at se, hvor dygtige robotter kunne være til at håndtere katastrofeberedskab.
Finalen til denne udfordring finder sted den 5. og 6. juni 2015 på Fairplex i Pomona, Californien. Og efter at have nået det så langt med deres RoboSimian-design, stod NASA overfor et vanskeligt spørgsmål. Skal deres robotprimat fortsat repræsentere dem, eller skal den ære gå til deres nyligt afslørede Surrogatrobot?
Som det siger: "danser du med den der brangede dig." Kort sagt har NASA besluttet at holde sig til RoboSimian, når de går videre til den sidste runde af forhindringer og test i deres forsøg på at vinde DRC og prisen på $ 2 millioner.
Surrogates afslørelse fandt sted den 24. oktober ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. Utseendet af denne robot på scenen, til dem sang af 2001: A Space Odysseyblev afholdt samme dag som Thomas Rosenbaum blev indviet som den nye præsident for Californiens teknologiske institut.
Til ære for lejligheden strøk Surrogate (alias ”Surge”) sin vej gennem scenen for at præsentere en digital tablet til Rosenbaum, som han brugte til at trykke på en knap, der startede kommandoer til NASAs Mars rover Curiosity. På trods af den festlige karakter af lejligheden, var denne scene ganske rolig sammenlignet med hvad robotten var designet til.
”Bølgen og dens forgænger, RoboSimian, var designet til at udvide menneskehedens rækkevidde ved at gå ind på farlige steder som et atomkraftværk under et katastrofescenarie, som vi så på Fukushima. De kunne udføre enkle handlinger som at dreje ventiler eller vende kontakter for at stabilisere situationen eller mindske yderligere skader, ”sagde Brett Kennedy, hovedetterforsker for robotterne hos JPL.
RoboSimian blev oprindeligt oprettet til DARPA Robotics Challenge, og under prøveomgangen i december sidste år vandt JPL-holdets robot et sted at konkurrere i finalen, der afholdes i Pomona, Californien, i juni 2015.
Med støtte fra Defense Threat Reduction Agency og Robotics Collaborative Technology Alliance begyndte Surrogate-robotten konstruktionen i 2014. Dens designere begyndte med at inkorporere nogle af RoboSimians ekstra lemmer og tilføjede derefter en hjulbund, drejelig rygsøjle, en overkrop og et hoved til at holde sensorer.
Yderligere komponenter inkluderer en hatlignende appendage på toppen, som faktisk er en LiDAR (Light Detection and Ranging) enhed. Denne enhed roterer og skyder laserbjælker ud i et 360-graders felt for at kortlægge det omgivende miljø i 3D.
At vælge mellem dem var et hårdt opkald og tog den bedre del af de sidste seks måneder. På den ene side var Surrogate designet til at være mere som et menneske. Den har en opretstående rygsøjle, to arme og et hoved, der er ca. 1,4 meter høj og vejer omkring 91 kg. Dens største styrke er i, hvordan den håndterer genstande, og dens fleksible rygsøjle giver mulighed for ekstra manipulationskapacitet. Men roboten bevæger sig på spor, som ikke tillader den at bevæge sig over høje genstande, såsom trappetrin, stiger, klipper og murbrokker.
RoboSimian, derimod, er mere ape-lignende, bevæger sig rundt på fire lemmer. Det er bedre egnet til at rejse over kompliceret terræn og er en dygtig klatrer. Derudover har Surrogate kun et sæt "øjne" - to kameraer, der giver mulighed for stereosyn - monteret på hovedet, mens RoboSimian har op til syv sæt øjne monteret over hele kroppen.
Robotterne kører også på næsten identisk computerkode, og softwaren, der planlægger deres bevægelse, er meget ens. Som i et videospil har hver robot en "opgørelse" over objekter, som den kan interagere med. Ingeniører er nødt til at programmere robotterne til at genkende disse objekter og udføre forudindstillede handlinger på dem, såsom at dreje en ventil eller klatre over blokke.
I sidste ende kom de til en beslutning. RoboSimian vil repræsentere holdet i Pomona.
”Det kommer ned på det faktum, at Surrogate er en bedre manipuleringsplatform og hurtigere på godartede overflader, men RoboSimian er en all-round-løsning, og vi forventer, at alt-løsningen vil være mere konkurrencedygtig i dette tilfælde,” Kennedy sagde.
RoboSimian-teamet hos JPL samarbejder med partnere på University of California, Santa Barbara og Caltech for at få robotten til at gå hurtigere. JPL-forskere planlægger også at lægge en LiDAR på toppen af RoboSimian i fremtiden. Disse bestræbelser søger at forbedre roboten i det lange løb, men er også rettet mod at gøre den klar til at tackle udfordringerne i DARPA Robot Challenge Finals.
Specifikt vil det blive konfronteret med sådanne opgaver som at køre et køretøj og komme ud af det, forhandle rester, der blokerer en døråbning, skære et hul i en væg, åbne en ventil og krydse et felt med skråblokke eller andet affald. Der vil også være en overraskelsesopgave.
Selvom RoboSimian nu er i fokus for Kennedys team, bliver Surrogate ikke glemt.
”Vi fortsætter med at bruge det som et eksempel på, hvordan vi kan tage RoboSimian lemmer og rekonfigurere dem til andre platforme,” sagde Kennedy.
Besøg: http://www.theroboticschallenge.org/ for detaljer om DARPA Robotics Challenge
