Ein Transformer gewinnt die 2-Millionen-Dollar-Robotik-Herausforderung von DARPA



Ein winziger, 200 Pfund schwerer, silberner humanoider Roboter aus Südkorea namens DRC-Hubo belegte am Samstagnachmittag den ersten Platz DARPA-Robotik-Challenge indem er sich unbeholfen von vier Rädern erhebt und mehrere Metalltreppen mit einer Reihe langsamer, stockender Schritte hinaufsteigt.

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Tausende von Zuschauern auf der Tribüne des Fairplex in Pomona, Kalifornien, jubelten und applaudierten dem Roboter, als er unter der Kontrolle eines Forscherteams der Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) .





Der Triumph des Teams KAIST kann als Sieg nicht nur für Südkorea, sondern auch für einen anpassungsfähigen Ansatz in der Robotik angesehen werden. Hubo kann sich von einer menschenähnlichen Form in ein vierrädriges Fahrzeug verwandeln, indem er ein Paar Räder verwendet, die an seinen Knien befestigt sind. Der letztere Modus bietet ein statisches Gleichgewicht, das es dem Roboter ermöglicht, schnell herumzurollen, anstatt vorsichtig auf zwei Beinen gehen zu müssen. Der Preis für den ersten Platz betrug 2 Millionen US-Dollar.

Mein Roboter hat eine sehr einzigartige Eigenschaft – er kann sich verwandeln, sagte Jun Ho Oh, Direktor des Humanoid Research Center am KAIST und Erfinder von Hubo, am Ende des Wettbewerbs. Er kann auf zwei Beinen gehen oder mit den Knien rollen. Wir können davon profitieren, wenn wir laufen müssen, oder zu anderen Zeiten Räder benutzen.

Bei dem zweitägigen Wettbewerb von DARPA traten zwei Dutzend Roboterteams mit einer Reihe kniffliger Aufgaben in einem Hindernisparcours im Freien gegeneinander an: Fahren und Aussteigen aus einem Buggy; Öffnen einer Tür; Drehen eines Ventils; entweder einen Hebel ziehen oder einen Stecker entfernen und wieder einstecken; über Trümmer klettern oder sie bewegen; und eine Reihe von Stufen erklimmen. Während jede dieser Aufgaben für die meisten Menschen einfach genug wäre, macht die genaue Kombination aus Sensorik, Planung und Bewegung sie für Roboter schwierig, selbst unter der teilweisen Kontrolle menschlicher Bediener, die sich in einer wenige tausend Meter entfernten Garage befinden.



Die Teams erzielten während des Wettbewerbs Punkte, indem sie innerhalb einer Stunde so viele Aufgaben wie möglich erledigten, und sie traten auch gegeneinander an, um so schnell wie möglich fertig zu werden. Die hypothetische Kulisse für die Herausforderung war eine Kernschmelze in einem Kernkraftwerk; ein Szenario, das von der Katastrophe 2011 im Kraftwerk Fukushima-Daiichi in Japan inspiriert wurde.

Der Wettbewerb beinhaltete eine überraschende Menge Drama für die Menge, obwohl einige Roboter viele Minuten brauchten, um eine Tür zu öffnen. Mehrere Roboter stolperten und stürzten, während sie knifflige Manöver oder Manipulationen versuchten, und verursachten manchmal ernsthafte Schäden an ihren Sensoren oder Gliedmaßen. Jeder Sturz wurde von Atemgeräuschen der Menge begleitet und erinnerte schmerzhaft daran, wie schwierig es immer noch für Roboter ist, in einer chaotischen menschlichen Umgebung zu arbeiten.

Die Maschine, die hinter Hubo den zweiten Platz belegte, war eine leistungsstarke und ausgeklügelte humanoide Maschine namens Running Man, die von einem Team aus betrieben wurde Institut für Mensch-Maschine-Kognition (IHMC) in Florida. Der IHMC-Roboter war einer von mehreren identischen Robotern von Boston Dynamics, einem Unternehmen, das 2013 von Google übernommen wurde.

Neben DRC-Hubo zeigten mehrere nicht-humanoide Roboter bei der Veranstaltung eine gute Leistung. Jemand war Schimpanse , von der Carnegie Mellon University, die den dritten Gesamtrang belegte. Der Schimpanse hat vier Beine, aber auch panzerartige Ketten, sodass er auf allen Vieren herumfahren, sich aber auch auf seinen Hinterbeinen aufrichten kann, um Manipulationsaufgaben mit einem Paar Greifern an seinen beiden vorderen Gliedmaßen auszuführen. Mamaro , ein Roboter der Universität Bonn in Deutschland, der Räder am Ende von vier Beinen und einen weiteren Satz Arme hat, belegte den vierten Gesamtrang, während Robo-Simian, entwickelt am Jet Propulsion Laboratory der NASA, Räder am Ende hat vier lange, vielgelenkige Gliedmaßen, die es wie ein riesiges Insekt oder eine Krabbe aussehen ließen, als es sich entlang des Kurses bewegte.



Das bedeutet nicht, dass ein auf Beinen basierender oder humanoider Ansatz fehlerhaft ist. Der Erfolg von KAIST spiegelt teilweise das Design der Herausforderung wider, während echte Katastrophen durchaus von Beinen profitieren könnten, die es einem Roboter ermöglichen würden, über Hindernisse zu klettern oder zu springen. Die Jury steht noch aus, sagte Gill Pratt, der für den Wettbewerb zuständige DARPA-Programmmanager, auf die Frage, welcher Ansatz der beste sei. Anpassung kann das Nützlichste sein.

Chris Atkeson, Mitglied eines Teams aus Forschern des Worcester Polytechnic Institute und der CMU, sagte, dass Bein-Rad-Hybride in künstlichen und flachen Umgebungen vorzuziehen wären. Ich denke, wir werden ein ganzes Spektrum [von Robotern] sehen, von Autos, die vollständig auf Rädern stehen, über Bein-Rad-Hybride bis hin zu Dingen, bei denen Sie vielleicht noch Räder haben, aber die Beine eine Hauptrolle spielen, sagte er.

Für viele Robotiker der Veranstaltung war der Höhepunkt ein Moment am ersten Tag, als der CMU-Roboter Chimp beim Versuch, durch eine Tür zu kommen, umfiel, sich dann aber wieder aufrichtete. Kein anderer Roboter war zu einer solchen Leistung in der Lage, und in einem echten Katastrophenszenario wäre dies zweifellos erforderlich. Um ein Katastrophenroboter zu sein, muss [ein Roboter] selbst frei von Katastrophen sein, sagte Oh von KAIST. Das habe ich hier gelernt.

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