Роботы. Великий марафон
Автор: НЛО, Кристофер, Денис Коновальчик
РОБОТЫ УЖЕ МОГУТ
ПЕРЕМЕЩАТСЯ САМИ!!!
Немного истории
IGVC
Уже около десяти лет проводятся соревнования автономно
управляемых механизмов среди студентов. В основном, можно столкнуться с двумя
серьезными образованиями в этой области: состязания на земле - IGVC (Intelligent Ground Vehicle
Competition), в воздухе и под водой - AUVSI (Association For Unmanned Vehicle Systems
Internatiomal).
В прошедших в 2003-м году соревнованиях IGVC трассу
Autonomous Challenge до конца не прошел никто. В рамках IGVC 2004 к финишу
пришли уже два участника, и в следующем году правила существенно усложнились.
Что касается AUVSI, то их соревнования сейчас в основном
сосредоточены на подводной части. Робо-лодки успешно справляются с задачами
навигации и поражения подводных целей. Сейчас правила усложнены в сторону
снижения веса самих механизмов (
DARPA Grand
Challenge 2004
Еще за несколько лет до проведения этих состязаний начали
формироваться команды участников, появилось огромное количество публикаций, где
журналисты со смаком описывали ситуацию, когда автономный робот, исключающий
управление с помощью человека либо другого биологического организма, преодолеет
расстояние в
В 2003-м году из 106 команд было выбрано несколько
десятков, и… что-то в процессе работы над проектом организаторы как-то
приуныли. Первый тревожный сигнал - изменения в правилах, по которым роботам
нужно было преодолеть уже не
13 марта 2004 года на старт вышло всего 15 автономных
машин. Роботами их можно назвать с большой натяжкой, поскольку практически все
команды напичкали электроникой обыкновенные автомобили, начиная от внедорожников
и заканчивая грузовиками. Существенных ограничений на "рост и вес" не
было, поэтому там, где тонули и переворачивались "малыши", крупные
представители могли с легкостью прокладывать трассу.
А никто и не обещал, что будет легко
Итак, 15 команд вышло на старт, дается сигнал на начало
гонок. И….. с места тронулась только половина автономных машин, остальные
демонстрировали молчаливое недоумение, в котором остались пребывать до конца
соревнований. Не смотря на комичную ситуацию на старте, самое веселое было еще
впереди. Лавина плохо соображающих машин бросилась на преодоление препятствий -
основная часть трассы являлась бездорожьем.
Для одних было достаточно найти торчащую проволоку и
запутаться в ней, для других роковой оказалась попытка преодолеть забор методом
"лоб в лоб" (уникальнейший алгоритм). Условно победителем гонок можно
назвать команду под номером 22, которая скрестила джип и орбитальную станцию.
Данный гибрид проехал
"Победитель" DARPA Grand Challenge 2004
Причина неудачного истечения соревнований DARPA Grand
Challenge 2004 видится в постановке невыполнимых задач, отмежевания иностранных
команд (на старт вышли только американцы).
Агентство передовых оборонных разработок Пентагона,
организовавшее DARPA Grand Challenge —
первую гонку автономных роботов —
допустило к соревнованию всего 25 команд. Оставшиеся 86 обиделись, создали
Международную федерацию робототехнических гонок (IRRF) и решили
устроить альтернативный конкурс.
Небольшие группы любителей убеждены в том, что DARPA
сделало неправильный выбор, допустив к гонке только участников, имеющих
значительный стартовый капитал. Остальные не были признаны "реальными
конкурентами". Энтузиасты призвали агентство одуматься, но получили грубый
отказ.
Результаты DARPA Grand Challenge 2004 повергли многих в
легкий шок, поэтому уже через несколько дней в соревнования IRRF вступили и
команды из DARPA Grand Challenge.
Изначально проведение гонок IRRF было запланировано на
конец сентября 2004 года. Уже тогда, в марте, с трудом верилось, что после
фиаско команд в Grand Challenge, из IRRF получится что-либо стоящее. И
действительно, в сентябре ничего не произошло, сами соревнования были
перенесены на неопределенный срок, и как одна из предполагаемых дат их
проведения - середина весны-2005, однако соревнования так и не состоялись.
Какие же шаги предприняла DARPA? Напомним, что американцы очень не любят проигрывать. Практически сразу же по истечению мартовских соревнований появилась информация, что следующие гонки состоятся примерно в 2006-м году, а призовой фонд будет увеличен до 3 млн. долларов. Однако информация оказалось не верной. Уже в 2005 году состоялись DARPA Grand Challenge 2005.
Гранд Челлендж 2005
8 октября
Условия проведения соревнований
Условия соревнования те же, что и в первых гонках:
автономные роботы должны пройти заданный заранее неизвестный маршрут за
ограниченное время по различным типам рельефов. Наряду
с полотном грунтовых дорог встречалось и бездорожье - путь пролегал через песчаные
участки и залитые водой низины. Команда,
которая выиграет Grand Challenge 2005, получит приз в 2 миллиона долларов (приз
в первых гонках равнялся 1 миллиону долларов).
Нитью Ариадны служил выдаваемый перед стартом текстовый
файл, хранящий географические координаты одиннадцати контрольных точек
маршрута, максимально допустимое отклонение от соединяющей их прямой, а также
лимит скорости на каждом из участков.
Карта маршрута
Путешественники, судьи и родные дороги.
Парад победителей
1-е место Stanley
Результат: 6 час. 53 мин.
Команда: Стэнфордский университет
Спонсоры: Volkswagen of America, Mohr, Android, Red Bull,
Intel
Нынешний триумфатор является новичком гонки DARPA. В то время, когда
боты-ветераны боролись за прошлогодний трофей, будущий чемпион еще представлял
собой ничем не примечательный дизельный Volkswagen Touareg. То ли дело теперь,
когда его электронные мозги состоят из семи процессоров Pentium M, на чьем
попечении находится радар, лазерные дальномеры, инерционные сенсоры и
стереовидеокамеры (подробности см. "КТ" #593). Чудесное преображение
"золушки" стало возможным благодаря пятнадцати месяцам кропотливого
труда нескольких десятков студентов и преподавателей, поднаторевших в computer
science, механике, сопромате и астрономии. Несмотря на военный профиль
организатора гонок, стэнфордцы видят для своего детища и вполне мирное
призвание. По их убеждению, "машина, достаточно умная, чтобы управлять
собой, незаменима в Соединенных Штатах, где ежегодно от автокатастроф гибнет
больше 40 тысяч человек".
2-е место Sandstorm
Результат: 7 час. 04 мин.
Команда: Red Team, Университет Карнеги-Меллон (Питтсбург)
Спонсоры: Boeing, Science Applications, Caterpillar, Intel,
Google
Фаворит двух исторических гонок, так и не увенчанный регалиями, является
любимым детищем команды питтсбургских робототехников. С момента прошлого забега
аппаратная часть ветерана, построенного на базе 6,2-литрового дизельного
грузовика HMMWV образца 1986 года, не претерпела существенных изменений. Как и
прежде, она представляет собой затейливый винегрет из изделий нескольких
десятков компаний, включая Boeing.
3-е место H1ghlander
Результат: 7 час. 14 мин.
Команда и спонсоры: те же, что у Sandstorm
Этот бот, собранный на базе армейского джипа Hummer 1999 года выпуска, появился
на свет специально для участия в нынешней гонке. В его арсенале - семь лазерных
сканеров и специальный бортовой компьютер от компании Caterpillar. За
зрительное восприятие отвечает батарея лазеров и видеокамер на вращающейся в
трех плоскостях платформе, установленной на крыше кабины. Сигналы с приборов
поступают на систему из семи процессоров Pentium M, оперативно управляющую
6,5-литровым дизельным сердцем машины. Подобно собрату, этот бот выкрашен
красным - в дань уважения неистовому лидеру команды, получившему прозвище за
пристрастие красить свою шевелюру в огненно-рыжий цвет.
4-е место Kat-5
Результат: 7 час. 30 мин.
Команда: Gray Team, Университет Тулэйн (Луизиана)
Спонсор: The Gray Insurance Company
Поразительный пример народной инициативы на робототехническом поприще:
застрельщиками создания "именного" бота стали Майкл и Эрик Грэй,
владеющие страховой компанией из Луизианы. Прознав о готовящемся соревновании
со страниц журнала Popular Science, конструкторы-любители бросили клич среди
знакомых инженеров и земляков-студентов, взвалив на себя бремя финансирования
разработки. После года упорной работы на старте показался модифицированный Ford
Escape с гибридной силовой установкой, оснащенный стереоскопическими камерами,
GPS-приемниками и вдобавок еще и солнечными батареями - в качестве
альтернативного источника питания. Слывший до начала состязаний "темной
лошадкой", этот бот стал одним из самых ярких открытий Grand Challenge: по
искреннему признанию одного из создателей, "мы едва надеялись, что он
пробежит десяток километров".
5-е место TerraMax
Результат: 12 час. 51 мин.
Команда: TerraMax, Oshkosh Truck Corporation
Спонсоры: ArvinMeritor, Caterpillar, Michelin
Наряду с исследовательской компанией Rockwell Scientific и студенческой братией
университетов Алабамы и итальянской Пармы к созданию этого бота приложили руку
и производители грузовика, адаптировавшие его конструкцию к суровым условиям
пустыни. В результате на свет появился самый массивный участник гонки, едва не
дотянувший до ограничения по массе в 20 тонн. По жребию TerraMax’у пришлось
стартовать одним из последних, и в пути его застали сумерки. Несмотря на
уверения создателей в том, что благодаря своим сенсорам их детище прекрасно
ориентируется в темноте, пробег пришлось прервать на ночь. Хотя к утру уже был
известен лучший результат и стало понятно, что рассчитывать на куш не
приходится, члены команды остались верны олимпийскому лозунгу "главное не
победа, а участие", заставив свое детище честно отмахать всю дистанцию.