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DARPA 機器人挑戰(zhàn)賽里的機器人

DARPPA機器人挑戰(zhàn)賽(DRC)是是機器人領(lǐng)域的一項重大賽事,，由DARPA(國防高等研究計劃署)舉辦,。今年的DRC大賽預計會相當混亂。DRC每兩年舉辦一次,，由美國國防部贊助,，比賽希望能甄選出可在福島核電站這種人類密集，人類無法接近的危害發(fā)生地擔負現(xiàn)場急救任務的機器人,。就現(xiàn)在看來,，比賽還遙遙無期，全球各個機器人團隊正在研發(fā)和測試他們的機器人,，還停留在模擬軟件階段,。DRC的初賽是VRC，虛擬機器人挑戰(zhàn)賽,，今年夏天已經(jīng)結(jié)束,，并沒有多少人知道這個賽事。只有通過VRC賽事的團隊才有獲得使用一臺Atlas機器人的資格(由波士頓動力公司研發(fā),，DARPA提供研發(fā)經(jīng)費),。DRC比賽將于12月20日舉行到21日，機器人物理能力測試將在佛羅里達州的霍姆斯特德－邁阿密賽道進行,。

再強調(diào)一次,，這種比賽是場災難,。超過12臺機器人將自主尋路跨越障礙，完成跨越崎嶇路段的挑戰(zhàn),，以及駕駛北極星越野車這種瘋狂任務,，讓機器人進行這種比賽會成功么？答案是：一定會失敗,。機器人的下場可以預見：電機失效,、制動失靈、即使有電腦控制機器人也會脫離目標或退出比賽,。

有了這些可能性,，DRC大賽更加激動人心。會有機器人完成所有的八項挑戰(zhàn)么,？比賽會因失控草草結(jié)束么,？DARPA不擔心比賽失控，僅僅一年后就會進行決賽——表現(xiàn)最佳的團隊會進入2014年12月的決賽,，全面升級的機器人們將挑戰(zhàn)更變態(tài)的任務,，贏取200萬美元大獎。

在測試結(jié)果的搞笑視頻還沒有出來之前,，我們先看看這些參加DRC大賽的機器人,。

THOR 和 THOR-OP

弗吉尼亞理工學院暨州立大學派出的還是兩臺機器人。一臺叫做THOR(圖中左邊那臺,，全稱Tactical Hazardous Operations Robot戰(zhàn)略危害作業(yè)機器人)是首發(fā)選手,，相比大多數(shù)人形機器，THOR更接近人類肌肉活動和穩(wěn)定性,，用于進行高風險的危險作業(yè)，此類作業(yè)的報酬也相當可觀,。THOR具有復雜的彈性制動聯(lián)軸裝置,，可以像人類一樣抬腿走路，行進中出現(xiàn)錯誤也可以通過對應動作來恢復步姿,。THOR-OR(Open Platform開闊地帶作業(yè)機器人)作為候補選手,，比THOR機器人更小，步姿也更像本田開發(fā)的機器人Asimo,，是民用CHARLI-2人形機器的更新版,。DARPA此前提到要進行爬梯等特技動作實驗，在THOR-OP身上并沒有看出對應的設(shè)計,。

但是就在剛剛過去的11月,，機器人和機器實驗室(RoMeLa)的負責人Dennis Hong認為THOR還沒有完成對抗測試。THOR-OP的研制略顯匆忙只能作為后備方案,，Hong希望能打進八強,，為的是可以獲得政府的項目資助,。機器人大賽的規(guī)則十分復雜，但是THOR-OP并不是Hong團隊的唯一希望,。不論是不是DARPA贊助的比賽,，只要有比賽，明年Hong的實驗室還要參加,。Hong將在2014年機器人大賽決賽上放出THOR放手一搏,，這周的機器人比賽里他們會派出大個頭機器人，讓大家過癮,?！癟HOR和THOR-OP我們都會帶去參加邁阿密的比賽，”Hong說,，“賽場上THOR會告訴人們：‘我叫THOR,，明年我還會來的！’”

THOR

盡管今年DRC上THOR出師不利,，但是THOR會像克里斯汀U+2022貝爾一樣重新崛起,，2014年2月THOR將入選美國海軍作為消防機器人服役。早在DARPA宣布進行機器人挑戰(zhàn)賽之前,，美國海軍和Hong的RoMeLa實驗室就簽訂了合作跳躍,，美國海軍要求RoMeLa研發(fā)出艦載消防機器人，今年11月裝備于已經(jīng)退役的U.S.S Shadwell試驗艦進行實艦演習,，不過由于種種原因被延后至2014年2月進行,。

THOR-OP

本該作為候補選手無緣競賽的THOR-OP有望完成DRC比賽的大多數(shù)挑戰(zhàn)，例如開門,、和擰閥門,，其他的任務會也許會交給其他機器人?！拔覀円苍S不會參加駕駛越野車的挑戰(zhàn),。”Hong說,。就算THOR-OP比THOR要矮1英尺(約1.49米高),，但是由于無法靈活更換部件，所以不適合進行駕駛測試,。

CHIMP

卡內(nèi)基梅隆大學(CMU)有數(shù)次贏得DARPA機器人挑戰(zhàn)賽的經(jīng)歷,，該大學的自尋路機器人Chevy Tahoe駕駛汽車贏得了2007機器人城市挑戰(zhàn)。這次他們的Tartan Rescue團隊計劃用一臺和猩猩長的差不多的機器人(重400磅),，在機器人的手臂和腿上裝備有坦克履帶,，這臺機器人將成功邁過終點線。CHIMP(卡內(nèi)基梅隆大學高級智能移動平臺)站起來進入多任務模式時,，算上“小腿”部分,，有1.57米高,。不過滾動行進模式依靠履帶控制方向、調(diào)整位置,，需要跨越較長障礙物和清除障礙時會轉(zhuǎn)換成四足模式,。CMU國家機器人工程中心總指揮Tony Stenz說：“CHIMP不會像所有兩足機器人一樣費力用兩足站立保持平衡，我們有四條腿,，用不著保持平衡,，機器人只需要改變形態(tài)，四條腿的結(jié)構(gòu)會讓它穩(wěn)穩(wěn)的,?！?/p>

CHIMP

顧名思義，CHIMP(猩猩)配備了兩條強壯到不成比例的前肢(和其他機器人相比),，完全伸展情況下翼展達到2.54米,，CHIMP并不需要將實時視頻傳送給開發(fā)者——這樣對帶寬和信號強度需求會超過DARPA的許可，Tony Stenz說：“CHIMP機器人會生成周邊環(huán)境的彩色3D模型”,，使用者可以遠控制攝像頭焦距,，還可以旋轉(zhuǎn)攝像頭獲得更好的視野，這樣可以更好的發(fā)布和修改指令,。

Valkyrie

NASA派出了兩個機器人進入DRC,，一個是約翰遜航天中心的Valkyrie機器人，還有一個是噴氣推動實驗室的RoboSmian機器人,，前者在上周電子工程雜志IEEE Spectrum發(fā)布的深度披露視頻中大出風頭,。Valkyrie機器人高1.88米，外層纖維完全包裹了整個軀體,，和其他光禿禿的機器人形成了鮮明反差,。陣列攝像頭是Valkyrie最大的亮點，裝載于頭部,、軀干,、腳上、膝蓋和手臂,。約翰遜航天中心此前在國際空間站測試過機器人宇航員和機器人宇航員2號，這次他們也將把Valkyrie送上去,，這對提升Valkyrie的操作能力有非常大的優(yōu)勢,。但是也有團隊領(lǐng)隊質(zhì)疑Valkyrie看上去連“最基本”的移動能力都沒有。

RoboSimian

和它的競爭對手也是NASA制造的兄弟機器人大為不同,，可以說,，RoboSiiman是本屆DRC上最不像人的人形機器人，身上多處裸露,，制造它的噴氣推動實驗室(JPL)形容它長得像猩猩,，然而這種猩猩是不存在的,。四肢節(jié)點眾多，靈活度很高,，這點類似靈長類,。關(guān)節(jié)均勻分布，可以重合折疊在一起,，操作部分的運動角度也絕不像猩猩,。RoboSimian運用了雙側(cè)半球兌成的設(shè)計，也即沒有頭部或臉部——遍布全身上下的攝像頭可以讓RoboSimian迅速改變運動方向,，無需旋轉(zhuǎn)鏡頭方向,。可不轉(zhuǎn)身進行逆向運動,，可以迅速回到原位,。這或許也讓這臺230磅機器人在2014年決賽上多少有些把握。RoboSmian的開發(fā)者針對此次DRC比賽專門設(shè)計了同方向配備6鏡頭,。即便如此,，JPL的機器人還是和其他機器人的視角大為不同?！拔覀儧]有用激光雷達”JPL機器人車輛和操控小組的總監(jiān)Brett Kennedy說,，“機器人主要依賴攝像頭，自帶電源和電池包的大部分電量都是供給攝像頭,?！被鹦翘綔y車就沒有用上激光雷達技術(shù)，這是出于距離遙遠能源是最寶貴的,，RoboSimian總有一天也會以某種形式登上火星的,。

DRC-Hubo

Hubo機器人開發(fā)出來已經(jīng)有些年頭了，身材比例像小孩,，兩足小心行走的姿勢讓人想起了本田開發(fā)的Asimo機器人,。“它的個頭和力氣都和一個10歲小男孩相若,，”Drexel實驗室的Paul Oh說,，“你不會讓一個10歲小孩去災難現(xiàn)場的，你要的是20多個消防員漢子,?！盌RC-Hubo就可以滿足這種需求——比之前的型號高30厘米左右，重20%,。但即使這樣(只有130磅),，壯漢還是可以背起它，機器人就能更接近事發(fā)地點，然后利用自供電獨自到達危險地點,。Oh先生說,，栓機器人的背帶是為獵鹿和其他狩獵活動準備的。在瘋狂的DRC大賽中,，裝卸操作對重型機器人是致命的,，即便在機器人眾多的DRC場面里，Hubo也屬于非常超現(xiàn)實的風格,，同時也非常聰明,，相信在不久的將來如果能解決電池供電問題，Hubo就能投放市場,。Hubo團隊在參賽前就擁有七臺Hubo機器人,，Drexel實驗室和佐治亞理工大學在訓練這批機器人軍團的同時，可以開發(fā)更強力的機器人,。Drexel實驗室會帶兩臺相同的Hubo參加邁阿密物理特性測試,，所有比賽環(huán)節(jié)會由兩臺機器人分工完成。但是如果某一臺機器人當機了,，Oh希望另一臺可以加載響應的控制程序并完成比賽,。

DRC-Hubo

為了應對比賽的操控環(huán)節(jié)，DRC-Hubo對手臂部分進行了修改,，機器人的靈活度比之前有所提高,。“是不是看上去有點嚇人,？”Drexel團隊的Paul Oh說,，“以前Hubo有個挺歡樂的帽子，我們把它取掉了,?！?Hubo的腦袋瘦瘦長長像個竹竿，在越野車駕駛環(huán)節(jié)有較大的視野優(yōu)勢,。

HRP-2-Based Robot
毋庸置疑DRC中最神秘的機器人,，模型機由日本Schaft公司負責制造，目前還沒有名字,。裝備水冷電機,、急速放電電池短時間放出的強大電流可以提供超強動力。Schaft的職員前東京大學機器人開發(fā)部研究員公布了一段機器人推行其他機器人的視頻,。

和機器人的表現(xiàn)無關(guān),，Google去年收購了這家機器人公司。世界最大的公司加入到了機器人比賽中,。

Atlas
前面提到的機器人全部由Track A比賽團隊制造，每個團隊負責研發(fā)各自的控制軟件和硬件(DARPA全程提供總共400萬美元的資助,。)Track B比賽的參賽者只是負責軟件開發(fā),，DARPA會給每個團隊一部配置相同的Atlas機器人,，這個閃閃發(fā)光的Atlas是波士頓動力開發(fā)的超強機器人。

Atlas更為大家所知是一次在日本的演示,，演示過程中機器人被攝像頭搬到,，自己摔了一跤。在另一個視頻里,，Atlas被一個小東西絆倒了,。諷刺的是，生產(chǎn)Atlas的公司就是生產(chǎn)著名的踢不倒機器狗的公司,。Atals并不像眾多TrackA參賽團隊擔心的那樣擁有牛逼的平衡能力(參加Track A比賽的團隊最后要和Track B團隊的Atlas機器人進行物理特性測試的比賽,。)

過了這周末，Atlas機器人就會更出名了,，Atlas將加入Google的機器人大軍,，波士頓動力未向外界公布Google收購公司的價格，即便考慮到波士頓動力與DARPA的簽約在收購之前,，公眾還是會更關(guān)注Atlas機器人在DRC上的表現(xiàn),，機器人大賽也會為Google的無人駕駛項目鋪路。這次Google也會舉辦一個類似DRC的比賽,，不過賽程更長,。不管最終是機器人奴役人類還是服務人類，不管機器人會不會摔跤或是會不會摔壞,，我們明年再看吧,。

[王大發(fā)財 via Popular Science]