DRC 2015: Godina robota
Ljudi imaju Olimpijske igre i svetska prvenstva, pa zašto se i roboti ne bi takmičili? Ove godine oni nisu igrali fudbal ili tenis, već su se nadmetali u… pomaganju ljudima.
Po već ustaljenom običaju, Agencija američkog Ministarstva odbrane DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) organizovala je, na izložbenom prostoru Fairplex u Pomoni, Kalifornija, a u okviru manifestacije 2015 DARPA Robotics Challenge Finals, takmičenje najnaprednijih robotskih tehnologija. Timovi robota odmerili su snage na tradicionalnom nadmetanju, a prikazane su i mnoge druge robotske tehnologije u čijem kreiranju su, osim agencije DARPA, učestvovali stručnjaci brojnih drugih univerziteta, organizacija i kompanija koje se bave razvojem robotskih tehnologija.
Pomoć u katastrofama
Za 2015 DRC Finals DARPA je pozvala timove iz čitavog sveta da kreiraju i programiraju robote čiji će zadatak biti pomoć ljudima u slučaju velikih katastrofa, kao što su nuklearne katastrofe (ideja potekla nakon nesreće u nuklearki u Fukušimi, u Japanu, 2011. godine). Kvalifikacije timova za takmičenje održane su početkom 2015. godine. Osim odmeravanja snaga najnaprednijih robota, DARPA i druge organizacije, institucije i kompanije (njih 48) iskoristile su priliku da prikažu i druga dostignuća u robotskoj tehnologiji.
Izložba je priređena na otvorenom prostoru, s poligonom za takmičenje robota na kome se nalazi zgrada sa simuliranim ruševinama i tribinama za publiku. Osim poligona, tu je i koridor s nizom izložbenih prostora i mnoštvom TV ekrana.
Odmeravanje snaga robota
Centralni događaj svakako je takmičenje robota, održano 5. i 6. juna, sa ukupnim nagradnim fondom od 3,5 miliona dolara (dva za pobednika, milion za drugo i 500.000 za treće mesto). Na takmičenju su učestvovala 24 tima. Skoro polovina dolazi iz Amerike, pet iz Japana, tri iz Južne Koreje, dva iz Nemačke i po jedan iz Italije, Hongkonga i Kine. Takmičari su bili različito dizajnirani – dvonožni humanoidi, četvoronožni roboti, pa čak i roboti u obliku bagera.
Uslovi koje je trebalo da ispune bili su da funkcionišu potpuno samostalno, bez neposrednog napajanja spolja i mehaničke podrške, i da ostvaruju vrlo ograničenu komunikaciju s kontrolerom. Takmičenje je trajalo dva dana, pa su roboti imali mogućnost da dva puta pokušaju da izvrše postavljene zadatke, a kao konačan rezultat uziman je bolji od dva skora.
Postavljeno im je osam zadataka: da voze automobil do zgrade s ruševinama, izađu iz njega, otvore vrata i uđu u zgradu, rukuju ventilom (otvaraju ga i zatvaraju), bušilicom buše rupu u zidu, isključe jedan kabl iz jedne i uključe u drugu utičnicu (zadatak iznenađenja), penju se uz stepenice i kreću se preko ruševina raščišćavajući put pred sobom. Za ispunjenje tih zadataka imali su na raspolaganju jedan sat.
Za razliku od prethodnog takmičenja održanog 2013. godine, roboti su ovoga puta morali da budu potpuno samostalni u kretanju (bez sigurnosnih konopaca), tako da, ukoliko padnu, moraju sami da ustanu i nastave sa obavljanjem zadataka. Ako to nije moguće, tim može da pomogne robotu, ali dobija kaznene poene (za svaku intervenciju dodaje se 10 minuta). Samostalno kretanje obezbeđuju napredni softver koji se oslanja na interfejse i senzore.
Više o robotici možete pročitati ovde.
Pobednik je DRC‑HUBO
DRC‑HUBO je humanoidni robot napravljen na Univerzitetu KAIST (Korea Advance Institute for Science and Technology), u Dedžonu, Južna Koreja. Kreirao ga je profesor Oh, internacionalni ekspert za humanoidne robote, uz pomoć svojih studenata. Na HUBO (HUmanoid roBOt) platformi zapravo se radi još od 2002. godine u saradnji sa Rainbow Company. Za DRC finale oni su modifikovali HUBO platformu kako bi je u potpunosti prilagodili postavljenim zadacima. Glavni argumenti ovog humanoidnog robota, koji su mu doneli pobedu na DARPA Robotics Challenge‑u, jesu jedinstven dizajn nogu, rotirajući torzo, dugačke ruke, jaki motori i snažno napajanje.
DRC HUBO ima mogućnost kretanja u stojećem i klečećem položaju. Na kolenima i stopalima on ima ugrađene točkove, tako da se klečeći kreće veoma brzo, a pritom je i vrlo stabilan. Svih osam zadataka je obavio i dobio osam poena za samo 44 minuta i 28 sekundi.
Za kretanje i obavljanje različitih operacija DRC‑HUBO ima ugrađena 33 motora, sa 31 stepenom slobode kretanja. Gornji deo tela može da mu se rotira za 180 stepeni, što znači da njegove oči mogu da gledaju u potpuno suprotnom pravcu u odnosu na položaj kolena (nogu). Ruke su mu dugačke, sa sedam stepeni slobode kretanja, a rukom može da podigne do 15 kg.
Za orijentaciju pri kretanju koristi pojednostavljen sistem senzora, umesto uobičajenog sistema senzora sa stereo‑kamerama, smeštenog na glavi robota, koji neprekidno snima svoje okruženje. DRC‑HUBO koristi obične kamere i detekcioni sistem koji radi na principu radara, a okolina se snima samo u slučaju kada je to potrebno. Kao softversku platformu, KIAST tim koristi operativni sistem Xenomai na bazi Linux‑a, sistem za prilagođenu kontrolu kretanja koji se naziva PODO i koji je razvijen na KAIST‑u, kao i simulaciono okruženje Gazebo.
Drugo i treće mesto:Running Man i Chimp
Running Man je takođe humanoid, iz serije ATLAS robota razvijenih na institutu IHMC Robotics (Institute for Human and Machine Cognition) iz Pensakole na Floridi. On je zauzeo drugo mesto, uradivši svih osam zadataka za 50 minuta i 25 sekundi.
Running Man je visok i krupan humanoid (190 cm, 175 kg). Snažan je, s naprednim napajanjem, kompjuterskim komponentama, sistemom za hlađenje i bežičnim komunikacionim sistemom. Ima 30 stepeni slobode kretanja, s rukama modularnog dizajna sastavljenim iz tri dela. Napravila ga je kompanija Boston Dynamics, dok je autor softvera i kontrole tim sa IHMC‑a sastavljen od 23 člana.
Treće mesto i nagrada od 500.000 dolara pripala je robotu koji liči na šimpanzu, pa se u skladu sa tim naziva CHIMP. On je ostvario najbolji rezultat prvog dana takmičenja, ali je drugi dan doneo izmene u plasmanu, pa je robotu‑šimpanzi sa osam poena i 55 minuta i 15 sekundi pripalo treće mesto. Iza ovog robota stoji američki tim Tartan Rescue sa Univerziteta Carnegie Mellon iz Pitsburga.
CHIMP je visok 150 cm i teži 201 kg. Iako mu se dogodilo da nakon otvaranja vrata padne, CHIMP je uspeo da ustane i nastavi sa izvršenjem zadataka. Za to je svakako zaslužan njegov dizajn, kao i napredan softver i algoritmi za kretanje i kontrolu. S obzirom na to da se radi o robotu‑šimpanzi, njegova stabilnost ostvarena je i mogućnošću kretanja na četiri noge.
Jedinstven skup robota
Na DARPA Robotics Challenge‑u bilo je prisutno i mnoštvo drugih robota. DARPA je prikazala svoju najnoviju robotsku ruku, kompanija Boston Dynamics robota u obliku geparda (Cheetah), a kompanija iRobot robota za deaktiviranje bombi i najnovije robote iz kućne Roomba linije. Robota koji pliva i koji se može kretati kroz nuklearne reaktore predstavila je kompanija GE Nuclear Energy. Bilo je i minijaturnih robota koji igraju, robota skeletona, robota‑papagaja…
U svakom slučaju, bila je ovo prilika da se sastanu sve najvažnije institucije, organizacije i kompanije koje se bave robotskim tehnologijama, pa da i one poput robota‑takmičara, ali na malo drugačiji način, odmere snage u svojim robotskim tehnologijama. A za posetioce na izložbenom prostoru bilo je postavljeno više od 70 interaktivnih monitora, što im je olakšalo direktno upoznavanje s najnovijim dostignućima robotike.
Nadežda Veljković
(Objavljeno u Časopisu PC#223)
