Isang higanteng paglukso sa robotisasyon

Talaan ng mga Nilalaman:

Isang higanteng paglukso sa robotisasyon
Isang higanteng paglukso sa robotisasyon

Video: Isang higanteng paglukso sa robotisasyon

Video: Isang higanteng paglukso sa robotisasyon
Video: Russia Scared: US Navy Launch Its New 6th-Generation Magic Fighter Jet the World fears 2024, Mayo
Anonim
Larawan
Larawan

Gumagawa ang CHIMP ng isa sa pinakamahirap na gawain - sinusubukan na maglakip ng isang hose ng sunog sa isang hydrant

Hosted ng Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), ang Robotics Challenge ay nangangako na baguhin ang pagbabago ng mga kakayahan ng mga system at kung paano sila dinisenyo. Tingnan natin ang kaganapang ito at suriin ang opinyon ng isang bilang ng mga pangunahing manlalaro

Noong Marso 11, 2011, ang Japan ay tinamaan ng isang malakas na lindol sa isang sentro ng lindol na halos 70 km ang layo mula sa silangan na baybayin ng Honshu. Bilang isang resulta ng isang lindol na may lakas na 9, nabuo ang mga alon na umabot sa taas na 40 metro at kumalat papasok sa loob ng 10 km.

Ang planta ng lakas na nukleyar na Fukushima I ay nakatayo sa daan ng nagwawasak na tsunami. Nang tumama ang mga higanteng alon sa istasyon, ang mga reactor ay napinsala. Ang pangyayaring ito ang naging pinakapangit na trahedyang nukleyar mula noong aksidente sa planta ng nukleyar na nukleyar na Chernobyl noong 1986. Ang pangyayaring ito ang naging batayan para sa senaryo ng marahil isa sa pinakamahalagang programa ng robot hanggang ngayon - DRC (DARPA Robotics Challenge - praktikal na mga pagsubok ng mga robotic system sa ilalim ng Advanced Research and Development Administration program ng US Department of Defense).

Ang mga pagsubok sa DRC ay inihayag noong Abril 2012, at ang lunas sa sakuna ay napili bilang senaryo para sa mga pagsubok na ito. Ang pagpapaunlad ng mga bagong sistema ay kailangang isagawa sa loob ng balangkas ng senaryong ito, pangunahin dahil sa ang katunayan na kasama ito sa 10 pangunahing misyon ng Kagawaran ng Depensa ng Estados Unidos, na kinilala ng White House at ng Kalihim ng Depensa noong Enero 2012. Noong Disyembre 2013, sa loob ng balangkas ng mga kumpetisyon na ito, lumipas ang isang mahalagang yugto, nang ang unang "buong-scale" na mga pagsubok ay natupad sa Florida sa kauna-unahang pagkakataon.

Ang mga DRC ay naiiba sa maraming makabagong paraan, pinagsasama nila ang pagsubok sa virtual at patlang, at bukas sila sa mga napondohan at hindi pinondohan na mga koponan. Ang kaganapang ito ay binubuo ng apat na tinaguriang mga seksyon o track; Nagbigay ang DARPA ng suportang pampinansyal para sa dalawang mga track ng Track A at Track B at binuksan ang mga kumpetisyon na ito sa lahat ng mga bagong dating.

Sa apat na track, dalawa (Track A at Track B) ang nakatanggap ng pondo. Kasunod ng isang pangkalahatang anunsyo at pagsusumite ng aplikasyon, pumili ang DARPA ng pitong mga koponan para sa Track A upang makabuo ng bagong hardware at software; sa Track B, 11 mga koponan ang nakabuo lamang ng software.

Ang Track C ay hindi pinopondohan at bukas sa mga bagong kasapi mula sa buong mundo; Tulad ng mga kalahok sa Track B, pangunahing gumagamit ang mga kalahok nito ng isang virtual robot simulation program upang subukan ang kanilang software. Ang Track D ay inilaan para sa mga dayuhang tagapag-ambag na nais na bumuo ng hardware at software, ngunit walang pagpopondo ng DARPA sa anumang yugto.

Ang susi ng makabagong diskarte ng DRC ay ang sangkap ng VRC (Virtual Robotics Challenge). Ang mga nangungunang pangkat na pangkat - mula sa Track B o C - ay makakatanggap ng pondo mula sa DARPA, pati na rin ang Atlas robot mula sa Boston Dynamics, kung saan makikilahok sila sa mga pagsubok sa larangan.

Noong Mayo 2013, ang mga koponan mula sa Track B at Track C ay nag-apply upang maging karapat-dapat para sa VRC, na ginanap sa susunod na buwan. Sa higit sa 100 mga rehistradong koponan, 26 lamang ang nagpatuloy na lumipat sa VRC at 7 na koponan lamang ang lumapit sa mga full-scale na pagsubok.

Ang mga VRC ay naganap sa isang tumpak na virtual na puwang na lisensyado sa ilalim ng lisensya ng Apache 2 mula sa Open Source Foundation. Ang mga koponan ay inatasan na makumpleto ang tatlo sa walong mga gawain na nakilala para sa totoong mga robot sa mga unang pagsubok sa larangan.

Pagsubok

Habang ang mga robot na ipinakita sa VRC ay kahanga-hanga, kung paano sila kikilos sa mga pagsubok sa patlang ay hindi tiyak na 100%; gayunpaman, sinabi ni Jill Pratt, Program Director ng DRC Competition, na labis siyang nasiyahan sa kanilang mga kakayahan. "Inaasahan namin na dahil ito ang unang pisikal na bahagi ng pagsubok, nakikita namin ang maraming mga pagkasira ng hardware, ngunit sa katunayan hindi ito ang kaso, lahat ng hardware ay lubos na maaasahan. Ang mga unang koponan, lalo na ang unang tatlo, ay nakakuha ng higit sa kalahati ng mga puntos at nakagawa ng makabuluhang pag-unlad kahit na sadyang nakagambala kami sa channel ng komunikasyon."

Hanga rin si Pratt sa mga kakayahan ng Atlas robot, "Lumampas talaga ito sa inaasahan namin … Ang Boston Dynamics ay gumawa ng huwarang gawain upang matiyak na wala sa mga koponan ang nasaktan ng anumang uri ng pagkabigo sa hardware."

Gayunpaman, may puwang pa rin para sa pagpapabuti, tulad ng mga braso ng manipulator na may limitadong puwang sa pagtatrabaho at paglabas mula sa haydroliko na sistema ng robot. Ang proseso ng paggawa ng makabago ay nagsimula bago pa ang kaganapan noong Disyembre 2013. Sinabi ni Pratt na nais din niyang dagdagan ang bilang ng iba't ibang mga instrumento sa finals at ang mga robot ay malamang na magkaroon ng isang sinturon na may mga tool mula sa kung saan kakailanganin nilang piliin ang mga kinakailangang tool at baguhin ang mga ito sa pagpapatupad ng script.

Ang robot ng Atlas ay pinuri din ni Doug Stephen, isang mananaliksik at software engineer sa Florida Institute for Human and Machine Cognitive Abilities, na ang koponan ay pumangalawa sa Track B sa mga pagsubok sa bukid. "Ito ay lubos na isang kamangha-manghang robot … nagtrabaho kami kasama nito ng 200 oras ng malinis na oras sa dalawa o tatlong buwan at ito ay napaka karaniwan para sa isang pang-eksperimentong platform - ang kakayahang gumana nang tuluy-tuloy at hindi masira."

Mayroong literal na kabayanihan pagsisikap sa likod ng kahanga-hangang robotic kakayahan ng DRC; ang mga takdang-aralin ay idinisenyo upang maging partikular na hamon at hamunin ang hardware at software na binuo ng mga koponan.

Habang mahirap ang mga gawain, hindi iniisip ni Pratt na ang DARPA ay itinakda ang bar na masyadong mataas, na nabanggit na ang bawat gawain ay nakumpleto ng hindi bababa sa isa sa mga koponan. Ang pagmamaneho at pagsali sa mga manggas ay napatunayan na pinakamahirap na gawain. Ayon kay Stephen, ang una ang pinakamahirap: "Sasabihin kong tiyak - ang gawain ng pagmamaneho ng kotse, at hindi kahit na dahil sa pagmamaneho mismo. Kung nais mo ng ganap na nagsasarili na pagmamaneho, na napakahirap, lagi kang may isang operator ng robot. Ang pagmamaneho ay hindi ganoon kahirap, ngunit ang paglabas ng kotse ay mas mahirap kaysa sa maisip ng mga tao; ito ay tulad ng paglutas ng isang malaking 3D puzzle."

Alinsunod sa format ng DRC Finals, dahil sa Disyembre 2014, ang lahat ng mga gawain ay isasama sa isang tuluy-tuloy na senaryo. Ito ay ang lahat upang mas maging kapani-paniwala at bigyan ang mga koponan ng mga madiskarteng pagpipilian tungkol sa kung paano ito maisagawa. Ang kahirapan ay tataas din, at idinagdag ni Pratt: "Ang aming hamon para sa mga koponan na nagawa ng mahusay sa Homestead ay upang pahirapan pa ito. Aalisin namin ang mga naka-tether na cable, aalisin ang mga cable ng komunikasyon at palitan ang mga ito ng isang wireless channel, habang babawasan namin ang kalidad ng koneksyon upang mas masahol pa ito kaysa sa mga nakaraang pagsubok."

"Ang aking plano sa ngayon ay upang gawing paulit-ulit ang koneksyon, sa mga oras na ito ay kailangang ganap na mawala, at naniniwala ako na dapat itong gawin sa isang random na pagkakasunud-sunod, tulad ng nangyayari sa mga tunay na sakuna. Tingnan natin kung ano ang maaaring gawin ng mga robot, nagtatrabaho ng ilang segundo, o marahil hanggang sa isang minuto, sinusubukan na magsagawa ng ilang mga subtask sa kanilang sarili, kahit na hindi sila ganap na naputol mula sa kontrol ng operator at sa palagay ko ito ay magiging isang napaka-interesante paningin."

Sinabi ni Pratt na ang mga safety system ay aalisin din sa finals. "Nangangahulugan ito na ang robot ay makatiis sa pagkahulog, nangangahulugan din ito na kailangan itong umakyat nang mag-isa at talagang magiging mahirap ito."

Isang higanteng paglukso sa robotisasyon
Isang higanteng paglukso sa robotisasyon

Tinatanggal ng Schaft robot ang mga labi mula sa daanan nito

Mga hamon at diskarte

Sa walong koponan sa panahon ng pagsusulit, lima ang gumamit ng ATLAS robot, gayunpaman, ang mga kalahok sa Track A - ang nagwagi ng Team Schaft at ang ikatlong nagwaging Team Tartan Rescue - ay gumamit ng kanilang mga pagpapaunlad. Orihinal mula sa Carnegie Mellon University (CMU) National Robotics Engineering Center, ang Tartan Rescue ay bumuo ng CMU Highly Intelligent Mobile Platform (CHIMP) para sa pagsubok sa DRC. Ipinaliwanag ni Tony Stentz ng Tartan Rescue ang katwiran ng koponan para sa pagbuo ng kanilang sariling sistema: "Maaaring mas ligtas na gumamit ng isang off-the-shelf humanoid robot, ngunit alam namin na makakalikha kami ng isang mas mahusay na disenyo para sa pagtugon sa sakuna."

Alam namin na kailangan naming lumikha ng isang bagay na halos tao, ngunit hindi namin gusto ang pangangailangan para sa mga humanoid na robot upang mapanatili ang balanse habang gumagalaw. Kapag lumipat ang mga robot ng bipedal, kailangan nilang panatilihin ang kanilang balanse upang hindi mahulog, at ito ay medyo mahirap sa isang patag na ibabaw, ngunit kapag pinag-uusapan mo ang tungkol sa paglipat sa mga labi ng konstruksyon at pagyatak sa mga bagay na maaaring ilipat, lalo itong nahihirap. Samakatuwid, ang CHIMP ay statically stable, nakasalalay ito sa isang medyo malawak na base at sa isang patayo na posisyon ay gumulong ito sa isang pares ng mga track sa paanan nito, kaya't ito ay maaaring bumalik-balik at umikot sa lugar. Maaari itong madaling iposisyon nang madali upang maabot ang iyong mga kamay upang madala ang lahat ng kailangan mo sa takdang-aralin; kapag kailangan niyang lumipat sa mas mahirap na lupain ay maaari siyang mahulog sa lahat ng apat na mga limbs, dahil mayroon din siyang mga propeller ng uod sa kanyang mga kamay.

Hindi maiiwasan, ang mga koponan mula sa iba't ibang mga track ay nahaharap sa iba't ibang mga hamon sa paghahanda para sa mga pagsubok, ang Institute for Human and Machine Cognitive Abilities na nakatuon sa pagpapaunlad ng software, sapagkat ito ang pinakamahirap na problema - ang paglipat mula sa VRC patungo sa mga problema sa bukid. Sinabi ni Stephen na "nang maihatid sa amin ang robot ng Atlas, mayroon itong dalawang 'mode' na maaari mong gamitin. Ang una ay isang simpleng hanay ng mga paggalaw na ibinigay ng Boston Dynamics na maaari mong gamitin para sa paggalaw at kung saan ay medyo naunlad. Ito ay naka-out na ang karamihan sa mga koponan ay gumagamit ng mga built-in na mode na ito mula sa Boston Dynamics sa panahon ng kumpetisyon ng Homestead, napakakaunting mga koponan ang nagsulat ng kanilang sariling robot control software at walang sumulat ng kanilang sariling software para sa buong robot …"

"Kami ay nagsulat ng aming sariling software mula sa simula at ito ay isang buong body controller, iyon ay, ito ay isang taga-kontrol na nagtrabaho sa lahat ng mga gawain, hindi kami lumipat sa iba pang mga programa o sa ibang tagakontrol … Samakatuwid, ang isa sa pinakamahirap na gawain ay upang likhain ang code ng programa at patakbuhin ito sa Atlas dahil ito ay uri ng isang itim na kahon nang ipinakita ito sa amin ng Boston Dynamics, ngunit ito ang kanilang robot at kanilang IP kaya't wala kaming mababang antas na pag-access sa onboard computer na Kami Ang software ay tumatakbo sa isang panlabas na computer at pagkatapos ay nakikipag-usap sa paggamit ng isang API (Application Programming Interface) na higit sa hibla na may isang on-board computer, kaya maraming mga pagkaantala at mga problema sa pag-synchronize at naging mahirap upang makontrol ang isang komplikadong sistema tulad ng Atlas."

Habang ang pagsulat ng iyong sariling code mula sa simula ay tiyak na mas mahirap at napapanahon para sa Institute for Human and Machine Cognitive Abilities, naniniwala si Stephen na ang diskarte na ito ay mas kumikita, dahil kapag lumitaw ang mga problema, mas mabilis silang malulutas kaysa umasa sa Boston Dynamics. Bilang karagdagan, ang kasamang software ng Atlas ay hindi kasing advanced ng software na ginagamit ng Boston Dynamics sa sarili nitong mga demo "nang ipadala nila ang robot … sinabi nila na malinaw na ang mga paggalaw ay hindi kung ano ang nakikita mo kapag nag-upload ang Boston Dynamics ng isang video ng ang robot sa Youtube. nagtatrabaho sa software ng kumpanyang ito. Ito ay isang hindi gaanong advanced na bersyon … ito ay sapat na para sa pagsasanay ng robot. Hindi ko alam kung ibibigay nila ang code sa mga utos na gagamitin, sa palagay ko hindi nila inaasahan ang lahat na magsulat ng kanilang sariling software. Iyon ay, kung ano ang naihatid kasama ang robot ay posible mula pa sa simula at hindi inilaan upang makumpleto ang lahat ng walong gawain sa mga praktikal na pagsubok sa DRC."

Ang pinakamalaking hamon para sa koponan ng Tartan Rescue ay ang masikip na iskedyul na kailangan nilang sumunod sa pagbuo ng bagong platform at kaugnay na software. "Labing limang buwan na ang nakakaraan, ang CHIMP ay isang konsepto lamang, isang guhit sa papel, kaya kailangan naming idisenyo ang mga bahagi, gawin ang mga sangkap, pagsamahin ang lahat at subukan ang lahat. Alam naming tatagal ng halos lahat ng aming oras, hindi kami makapaghintay at magsimulang magsulat ng software hanggang sa handa na ang robot, kaya nagsimula kaming bumuo ng software nang kahanay. Talagang wala kaming isang ganap na robot upang gumana, kaya gumamit kami ng mga simulator at kapalit ng hardware sa panahon ng pag-unlad. Halimbawa, mayroon kaming isang hiwalay na braso ng manipulator na maaari naming magamit upang suriin ang ilang mga bagay para sa isang solong paa, "paliwanag ni Stentz.

Sumangguni sa mga komplikasyon na idaragdag sa pagkasira ng mga channel ng paghahatid ng data, sinabi ni Stentz na ang desisyon na ito ay ginawa mula sa simula pa lamang na partikular para sa mga ganitong sitwasyon at hindi ito isang napakahirap na problema. "Mayroon kaming mga sensor na naka-mount sa ulo ng robot - mga rangefinder at camera ng laser - na nagpapahintulot sa amin na bumuo ng isang kumpletong mapang 3-D na texture at modelo ng kapaligiran ng robot; ito ang ginagamit namin mula sa panig ng operator upang makontrol ang robot at maiisip namin ang sitwasyong ito sa iba't ibang mga resolusyon depende sa magagamit na frequency band at channel ng komunikasyon. Maaari naming ituon ang aming pansin at makakuha ng isang mas mataas na resolusyon sa ilang mga lugar at isang mas mababang resolusyon sa iba pang mga lugar. Mayroon kaming kakayahang malayuang kontrolin ang robot nang direkta, ngunit mas gusto namin ang isang mas mataas na antas ng kontrol kapag tinukoy namin ang mga target para sa robot at ang control mode na ito ay mas lumalaban sa pagkawala ng signal at pagkaantala."

Larawan
Larawan

Ang robot na Schaft ang magbubukas ng pinto. Ang pinahusay na mga kakayahan sa paghawak ng robotic ay kinakailangan para sa mga system sa hinaharap

Susunod na mga hakbang

Sinabi nina Stentz at Stephen na ang kanilang mga koponan ay kasalukuyang sinusuri ang kanilang mga kakayahan sa mga pagsubok sa totoong mundo upang masuri kung anong mga aksyon ang kailangang gawin upang sumulong, at naghihintay sila ng pagsusuri ng DARPA at karagdagang impormasyon kung ano ang magiging sa finals. Sinabi ni Stephen na inaasahan din nila ang pagtanggap ng ilang pagbabago para sa Atlas, na binabanggit ang isa na naaprubahang kinakailangan para sa finals - ang paggamit ng isang onboard power supply. Para sa CHIMP, hindi ito isang problema, dahil ang robot na may mga electric drive ay maaaring magdala ng sarili nitong mga baterya.

Sumang-ayon sina Stentz at Stephen na maraming mga hamon na kailangang harapin sa pagbuo ng puwang ng mga robotic system at paglikha ng mga uri ng platform na maaaring magamit sa mga sitwasyon ng tulong sa kalamidad. "Sasabihin ko na walang isang bagay sa mundo na maaaring maging isang panlunas sa sakit. Sa mga tuntunin ng hardware, naniniwala ako na ang mga machine na may mas kakayahang umangkop na pagmamanipula ay maaaring maging kapaki-pakinabang. Tulad ng para sa software, naniniwala ako na ang mga robot ay nangangailangan ng isang mas mataas na antas ng awtonomiya upang mas mahusay silang makagawa nang walang isang channel ng komunikasyon sa mga malalayong pagpapatakbo; mas mabilis nilang makukumpleto ang mga gawain dahil maraming ginagawa ang kanilang sarili at mas maraming desisyon sa bawat yunit ng oras. Sa palagay ko ang magandang balita ay ang mga kumpetisyon ng DARPA ay talagang dinisenyo upang itaguyod ang parehong hardware at software, "sinabi ni Stentz.

Naniniwala si Stephen na kailangan din ng mga pagpapabuti sa mga proseso ng pag-unlad ng teknolohiya. "Bilang isang programmer, nakikita ko ang maraming mga paraan upang mapabuti ang software at nakikita ko rin ang maraming mga pagkakataon para sa pagpapabuti habang nagtatrabaho ako sa mga machine na ito. Maraming mga kagiliw-giliw na bagay ang nangyayari sa mga laboratoryo at unibersidad kung saan maaaring walang isang malakas na kultura ng prosesong ito, kaya't kung minsan ang gawain ay pumapasok nang paltos. Gayundin, pagtingin sa talagang mga kagiliw-giliw na proyekto sa mga pagsubok sa DRC, napagtanto mo na maraming lugar para sa mga pagpapabuti ng hardware at pagbabago."

Sinabi ni Stephen na ang Atlas ay isang pangunahing halimbawa ng kung ano ang maaaring makamit - isang magagamit na system na binuo sa isang maikling panahon.

Gayunpaman, para kay Pratt, ang problema ay mas tinukoy at naniniwala siya na dapat unahin ang pagpapabuti ng software. "Ang puntong sinusubukan kong makatawiran ay ang karamihan ng software ay nasa pagitan ng tainga. Ibig kong sabihin, kung ano ang nangyayari sa utak ng operator, kung ano ang nangyayari sa utak ng robot, at kung paano sumang-ayon ang dalawa. Nais naming mag-focus sa hardware ng robot at mayroon pa kaming mga problema dito, halimbawa, mayroon kaming mga problema sa mga gastos sa produksyon, kahusayan sa enerhiya … Walang alinlangan na ang pinakamahirap na bahagi ay ang software; at ito ay ang code ng programa para sa interface ng robot-pantao at ang code ng programa para sa mga robot mismo upang maisagawa ang gawain sa kanilang sarili, na kinabibilangan ng pang-unawa at kamalayan ng sitwasyon, kamalayan sa kung ano ang nangyayari sa mundo at mga pagpipilian batay sa kung ano ang robot nakikita."

Naniniwala si Pratt na ang paghahanap ng mga aplikasyon ng komersyal na robot ay susi sa pagbuo ng mga advanced na system at isulong ang industriya. "Sa palagay ko kailangan talaga natin ng mga aplikasyon ng komersyal na lampas sa pamamahala ng sakuna at pangkalahatang depensa. Ang totoo ay ang mga merkado, depensa, tugon sa emerhensya at tulong sa sakuna, ay maliit kung ihahambing sa komersyal na merkado."

"Gusto naming pag-usapan ang tungkol dito sa DARPA, na kumukuha ng halimbawa ng mga cell phone. Pinondohan ng DARPA ang marami sa mga pagpapaunlad na humantong sa teknolohiyang ginamit sa mga cell phone … Kung ito lamang ang merkado ng pagtatanggol kung saan inilaan ang mga cell, mas malaki ang gastos sa mga order ng lakas kaysa ngayon, at ito ay dahil sa malaking komersyal na merkado na naging posible upang makakuha ng hindi kapani-paniwalang pagkakaroon ng mga cell phone …"

"Sa larangan ng robotics, ang aming pananaw ay kailangan namin ng eksaktong pagkakasunud-sunod ng mga kaganapan. Kailangan nating makita ang komersyal na pagbili ng mga application na magbabagsak ng mga presyo, at pagkatapos ay makakalikha tayo ng mga system na partikular para sa militar, kung saan gagawin ang mga pamumuhunan sa komersyo."

Ang unang walong koponan ay makikilahok sa mga pagsubok sa Disyembre 2014 - Team Schaft, IHMC Robotics, Tartan Rescue, Team MIT, Robosimian, Team TRAClabs, WRECS at Team Trooper. Ang bawat isa ay makakatanggap ng $ 1 milyon upang mapabuti ang kanilang mga solusyon at, sa huli, ang nanalong koponan ay makakatanggap ng isang gantimpala na $ 2 milyon, bagaman para sa karamihan, ang pagkilala ay higit na mahalaga kaysa sa pera.

Larawan
Larawan

Ang Robosimian mula sa Jet Propulsion Laboratory ng NASA ay may isang hindi pangkaraniwang disenyo

Virtual na elemento

Ang pagsasama ng DARPA ng dalawang mga track sa mga pagsubok sa DRC, kung saan ang mga koponan sa pag-unlad na software lamang ang lumahok, ay nagsasalita ng pagnanais ng pamamahala na buksan ang mga programa sa pinakamalawak na bilog ng mga kalahok. Dati, ang mga naturang programa sa pag-unlad ng teknolohiya ay ang prerogative ng mga kumpanya ng pagtatanggol at mga laboratoryo sa pagsasaliksik. Gayunpaman, ang paglikha ng isang virtual na puwang kung saan ang bawat pangkat ay maaaring subukan ang kanilang software pinapayagan ang mga katunggali na may kaunti o walang karanasan sa pagbuo ng software para sa mga robot na makipagkumpetensya sa parehong antas ng mga kilalang kumpanya sa larangan na ito. Tinitingnan din ng DARPA ang simulated space bilang isang pangmatagalang legacy ng pagsubok sa DRC.

Noong 2012, kinomisyon ng DARPA ang Open Source Foundation upang bumuo ng isang virtual space para sa Hamon, at itinakda ng samahan ang tungkol sa paglikha ng isang bukas na modelo gamit ang Gazebo software. Ang Gazebo ay may kakayahang gayahin ang mga robot, sensor, at bagay sa isang 3D na mundo, at idinisenyo upang magbigay ng makatotohanang data ng sensor at kung ano ang inilarawan bilang "pisikal na katanggap-tanggap na mga pakikipag-ugnayan" sa pagitan ng mga bagay.

Sinabi ng Tagapangulo ng Open Source Foundation na si Brian Goerkey na ang Gazebo ay ginamit dahil sa napatunayan nitong kakayahan. "Ang pakete na ito ay lubos na malawak na ginagamit sa robotic na komunidad, na ang dahilan kung bakit nais ng DARPA na pusta dito, dahil nakita namin ang mga pakinabang nito sa ginagawa nito; maaari kaming bumuo ng isang komunidad ng mga developer at gumagamit sa paligid nito."

Habang ang Gazebo ay isang kilalang sistema na, sinabi ni Gorky na habang may puwang pa upang pagsikapan, dapat gawin ang mga hakbang upang matugunan ang mga kinakailangang kinilala ng DARPA. "Napakaliit ang nagawa namin upang mag-modelo ng mga robot na naglalakad, pangunahing nakatuon kami sa mga platform na may gulong at may ilang mga aspeto ng pagmomodelo ng mga robot na naglalakad na medyo magkakaiba. Kailangan mong maging maingat tungkol sa kung paano ka gumawa ng resolusyon sa pakikipag-ugnay at kung paano mo minomodelo ang robot. Sa ganitong paraan, makakakuha ka ng magagandang mga parameter kapalit ng kawastuhan. Ang labis na pagsisikap ay napunta sa detalyadong simulation ng pisika ng robot, sa gayon maaari kang makakuha ng mahusay na mga simulation sa kalidad at makuha din ang robot na gumana sa halos real time, taliwas sa pagtatrabaho sa isang sampu o isang daan ng totoong oras, na malamang, kung hindi sa lahat ng pagsisikap na iyong pinagsisikapan."

Larawan
Larawan

Ang isang simulate na robot ng Atlas ay sumakay sa isang kotse sa panahon ng virtual na yugto ng kumpetisyon ng DRC

Tungkol sa simulation ng Atlas robot para sa virtual space, sinabi ni Görki na ang Foundation ay dapat magsimula sa isang pangunahing dataset. "Nagsimula kami sa isang modelo na ibinigay ng Boston Dynamics, hindi kami nagsimula sa detalyadong mga modelo ng CAD, mayroon kaming isang pinasimple na modelo ng kinematic na ibinigay sa amin. Talaga isang file ng teksto na nagsasabi kung gaano katagal ang binti na ito, kung gaano ito kalaki, at iba pa. Ang hamon para sa amin ay ang tama at tumpak na ayusin ang modelong ito upang makakuha kami ng isang kompromiso sa pagganap kapalit ng kawastuhan. Kung nagmomodelo ka sa isang simpleng pamamaraan, pagkatapos ay maaari mong ipakilala ang ilang mga kawastuhan sa pinagbabatayan ng physics engine, na gagawing hindi ito matatag sa ilang mga sitwasyon. Samakatuwid, maraming gawain ang bahagyang baguhin ang modelo at sa ilang mga kaso isulat ang iyong sariling code upang gayahin ang ilang mga bahagi ng system. Ito ay hindi lamang isang simulation ng simpleng pisika, mayroong isang antas sa ibaba na hindi namin pupunta."

Pratt ay napaka-positibo tungkol sa kung ano ang nakakamit sa VRC at kunwa puwang. "Nagawa namin ang isang bagay na hindi nangyari dati, lumikha ng isang makatotohanang proseso ng simulation mula sa isang pisikal na pananaw na maaaring patakbuhin sa real time upang magawa ng operator ang kanilang interactive na gawain. Kailangan mo talaga ito, dahil pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang tao at isang robot bilang isang koponan, kung gayon ang simulation ng isang robot ay dapat na gumana sa parehong time frame bilang isang tao, na nangangahulugang real time. Narito, sa turn, kailangan ng isang kompromiso sa pagitan ng kawastuhan ng modelo at ng katatagan nito … Naniniwala ako na marami tayong nakamit sa virtual na kumpetisyon."

Ipinaliwanag ni Stephen na ang Institute for Human and Machine Cognitive Abilities ng IHMC ay nahaharap sa iba't ibang mga hamon sa pag-unlad ng software. "Ginamit namin ang aming sariling kapaligiran sa simulation, na isinama namin sa Gazebo bilang bahagi ng isang virtual na kumpetisyon, ngunit maraming pag-unlad ang ginagawa sa aming platform na tinatawag na Simulation Construction Set … ginamit namin ang aming software noong naglunsad kami ng isang tunay na robot, gumawa kami ng maraming pagmomodelo at ang isa sa aming mga batayan, inaasahan namin ang maraming magandang karanasan sa pag-unlad ng software."

Sinabi ni Stephen na ang wika sa pagprograma ng Java ay ginustong sa IHMC dahil mayroon itong "isang kahanga-hangang toolbox na lumaki sa paligid nito." Sinabi niya na kapag pinagsasama ang Gazebo at ang kanyang sariling software, "ang pangunahing problema ay isulat namin ang aming software sa Java at ang karamihan sa software para sa mga robot ay gumagamit ng C o C ++, na napakahusay para sa mga naka-embed na system. Ngunit nais naming gumawa ng trabaho sa Java sa paraang nais namin - upang maisagawa ang aming code sa isang tiyak na tagal ng panahon, tulad ng ipinatupad sa C o C ++, ngunit walang ibang gumagamit nito. Malaking problema ang pagtrabaho ng lahat ng mga programa ng Gazebo sa aming Java code."

Ang DARPA at ang Open Source Foundation ay patuloy na bumuo at nagpapabuti ng simulation at virtual space. "Nagsisimula kaming magpatupad ng mga elemento na gagawing mas kapaki-pakinabang ang simulator sa ibang kapaligiran, sa labas ng lugar ng pagsagip. Halimbawa, kinukuha namin ang software na ginamit namin sa kumpetisyon (tinawag na CloudSim sapagkat simulate ito sa cloud computing environment) at binubuo namin ito sa hangaring tumakbo sa mga cloud server, "sabi ni Görki.

Ang isa sa mga pangunahing bentahe ng pagkakaroon ng isang simulate na kapaligiran na bukas para sa pampublikong paggamit at pagtatrabaho kasama nito sa ulap ay ang mga kalkulasyon na may mataas na antas na maaaring maisagawa ng mas malakas na mga system sa mga server, sa gayon ay pinapayagan ang mga tao na gamitin ang kanilang mga light computer at kahit mga netbook at tablet. upang magtrabaho sa lugar ng trabaho. Naniniwala rin si Görki na ang pamamaraang ito ay magiging kapaki-pakinabang para sa pagtuturo, pati na rin sa disenyo at pag-unlad ng produkto. "Magagawa mong i-access ang simulation environment na ito mula sa kahit saan sa mundo at subukan ang iyong bagong robot dito."

Inirerekumendang: