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本文作者: 朱曉蕊 | 2015-06-09 23:34 |
2015年的6月5日,位于洛杉磯東部的小城Ponoma迎來了來自世界各地的機(jī)器人專家、愛好者、大批的親子團(tuán)和扛著長槍短炮的媒體記者們,他們都是為了DARPA Robotics Challenge(簡稱DRC)決賽而來。
DARPA是美國國防部的簡稱,DRC是2012年10月DARPA啟動的機(jī)器人挑戰(zhàn)賽,起因主要是震驚全世界的日本Fukushima海嘯。由于當(dāng)時海嘯沖毀了Fukushima核電站,污染了附近水域,救援人員難以實(shí)施援救,日本政府和民眾就期待機(jī)器人能代替人完成在核輻射廢墟環(huán)境中的搜尋和營救——眾所周知,日本在機(jī)器人的研究上投入了多年的財力和人力,公眾對此寄予很高期望,希望在這種關(guān)鍵時刻日本社會的投入能有所回報。
不過令人失望的是,當(dāng)時日本沒有一個機(jī)器人能完成這樣的工作。
這件事盡管媒體上鮮有報道,但是機(jī)器人研究圈子的不少人都知道。事情發(fā)生沒多久之后,我曾經(jīng)和美國德克薩斯奧斯汀分校的Robin Murphy 教授一起吃早餐的時候談?wù)撈疬@件事,墨菲教授是救災(zāi)機(jī)器人領(lǐng)域的專家,曾經(jīng)因?yàn)橹鲗?dǎo)了911事件后的機(jī)器人救援而名聲大振。她透露后來日本機(jī)器人界求助于他們,所以她和一幫國際機(jī)器人專家?guī)е鴻C(jī)器人奔赴了日本幫忙解決問題。
再加上近些年世界其它國家和地區(qū)的自然災(zāi)難頻繁發(fā)生,也最終促成了這次機(jī)器人挑戰(zhàn)賽的啟動。
DRC從啟動到最終決賽,歷時將近三年時間(流程見下圖),花費(fèi)資金估計不到五千萬美金。有資格參加DRC決賽的總共25支隊(duì)伍,美國以外的參賽隊(duì)伍包括2支德國隊(duì)、1支意大利隊(duì)、3支韓國隊(duì)、5支日本隊(duì)和2支中國隊(duì)。2支中國隊(duì)中有一個是來自香港大學(xué)的隊(duì)伍,另外一支就是之前傳出的中科院的一支隊(duì)伍。我在DRC之前的公開資料上也看到了有一支來自中國大陸的隊(duì)伍,但是很遺憾,我在決賽現(xiàn)場的展板上就沒有看到這支隊(duì)伍的身影,很顯然他們已經(jīng)退出了比賽。最終DRC決賽的前三名會分別獲得200萬、100萬和50萬美金的獎金。
Ponoma方圓大大小小的酒店從4號就開始爆滿,以至于我和同行的Makerlink(雷鋒網(wǎng)的硅谷分公司)的Co-founder Julie只預(yù)定到了距離ponoma十分鐘車程的一個Holiday Inn,而且只剩下了最后一間房,那間房的窗外橫穿了至少三條高速公路,白天晚上川流不息,晚上睡覺就像是睡在正在高速行駛的車上一樣。當(dāng)然即使這樣,也沒有影響我們第二天早上醒來興致勃勃地奔向DRC決賽的現(xiàn)場,一個超級巨大的活動場所Fairplex。即使像DRC這樣規(guī)模的活動,也只占了不到一半的停車場。每隔一段就有工作人員在引導(dǎo)停車,像我們這樣第一次到Fairplex來的觀眾也不會感到手足無措,可見主辦方的組織是很井井有條的。
DRC決賽完全是對公眾開放的,因此不需要門票,入口處只是有工作人員在檢查隨身攜帶的包包。并且還有大大的溫馨提醒字樣:里面沒有WiFi可用,但是可以用熱點(diǎn)。對我們這種沒有Wifi就寢食難安的國際友人來講,簡直是一場災(zāi)難??!剛一進(jìn)門就是一個栽在地上的大屏幕,里面反復(fù)播放著DARPA的Director(一個白發(fā)的老太太)在介紹DARPA以及DRC比賽的目的。這才感覺到,DRC其實(shí)是一場歷時三年策劃的DARPA公眾秀,意在告訴納稅人,你們的錢沒有白砸!
后來偶然在度娘上搜索DARPA的網(wǎng)址,突然跳出了某知名網(wǎng)站對其的介紹,名為“美國一個由女博士領(lǐng)導(dǎo)的神秘組織”,再回過頭看那個很嚴(yán)肅的DARPA自己的介紹視頻,忍不住想爆笑……(請原諒我笑點(diǎn)太低)
再往里面是幾個系列的展板,每個系列都有不少可圈可點(diǎn)之處,可謂是極好的科普展示物。第一個系列是從1958年成立到現(xiàn)在DARPA給美國做的技術(shù)貢獻(xiàn),基本按照六年左右為一個周期來描述。第二個系列是以典型產(chǎn)品為線索劃分的,涵蓋了DARPA技術(shù)衍生出的重要產(chǎn)品。隨后我會專門就這兩個主題分別進(jìn)行詳細(xì)介紹和點(diǎn)評,這里就不再贅述。環(huán)繞在展板周圍的是來自高校、企業(yè)和各類組織的將近80個參展商。整個比賽期間幾乎有一半的觀眾都是大部分在這些有趣的展位前逗留的,因?yàn)檫@里可以近距離看到甚至親手操作各種各樣精靈古怪的機(jī)器人,尤其是那些帶著孩子們來的家庭更是在這里樂不思蜀。
主會場分為階梯狀的觀眾臺和比賽場地兩部分,共有黃、紅、綠、藍(lán)四個比賽場地,五個碩大的電子屏幕面向觀眾臺矗立著,在各個場地比賽實(shí)況、展覽區(qū)精彩活動以及直播間訪談之間不斷切換著,看起來更像是個盛大的體育比賽現(xiàn)場。每個比賽場地都是完全相同的,是模擬災(zāi)難后的現(xiàn)場設(shè)置的,機(jī)器人需要在不同的場景下完成八個不同的指定任務(wù),其中七個任務(wù)是提前公布的,還有一個任務(wù)被稱之為“驚喜任務(wù)”,當(dāng)然對更多的參賽隊(duì)伍來講更可能是“驚嚇任務(wù)”。操控中心設(shè)置在距離坍塌的房屋約50米開外的空曠地方,每隊(duì)的操作人員只能在這里止步,隨后的每一個任務(wù)都必須由機(jī)器人在一個小時之內(nèi)來完成,操作者只能遠(yuǎn)程操控。
這次機(jī)器人挑戰(zhàn)賽分兩天進(jìn)行,每一天從8點(diǎn)開始到下午6點(diǎn)結(jié)束,24個隊(duì)按照給定的順序在模擬的災(zāi)難現(xiàn)場完成指定的任務(wù)。因此每一隊(duì)都有兩次嘗試的機(jī)會,取成績最高的那一次計入名次。第一個任務(wù)是機(jī)器人需要從操控中心移動到坍塌房屋門口,中間設(shè)置了兩個路障。由于路程有50米左右,所以主辦方提供了一個兩座的敞篷越野車供機(jī)器人駕駛。也就是說機(jī)器人首先需要駕車?yán)@過兩個路障,安全到達(dá)廢墟門口;第二個任務(wù)是機(jī)器人需要不借助任何現(xiàn)場人為幫助從車上下來,移動到坍塌房屋門前;第三個任務(wù)是抓住并旋轉(zhuǎn)把手,打開房門。
從第四個任務(wù)開始,機(jī)器人便孤身一“人”闖入了廢墟。值得一提的是,從現(xiàn)在開始機(jī)器人和操控中心的通訊開始變差,大概每隔30秒機(jī)器人才能收到操控中心的命令,這是在模擬很多災(zāi)難現(xiàn)場通訊狀態(tài)非常不穩(wěn)定的場景。因此要求機(jī)器人必須具備一定的自主能力,不能再像前幾個任務(wù)那樣可以按照操作者命令行事了,這個環(huán)節(jié)的設(shè)定也給了各隊(duì)很大的挑戰(zhàn)。
好了,我們繼續(xù)看后續(xù)還有哪幾個任務(wù)需要完成。第四個任務(wù)是將紅色的圓形閥門旋轉(zhuǎn)360度,看起來像是模擬水閘的開啟和關(guān)閉。緊接著第五個任務(wù)是拿起位于墻上擱板上的電鉆,并在旁邊的木頭墻上鉆出一個大洞來,墻上畫有一個黑色的圓圈,賽制要求鉆出的洞口必須要大于那個黑色的圓圈。這一步應(yīng)該是模擬災(zāi)難現(xiàn)場開洞救人的場景。
第六個任務(wù)是所謂的“驚喜(嚇)任務(wù)”,每天都設(shè)置成不一樣的,用來考驗(yàn)機(jī)器人對未知任務(wù)的適應(yīng)性。比賽前一天排練的時候設(shè)置的是讓機(jī)器人去按下一個按鈕(基本算驚喜),正式比賽第一天是讓機(jī)器人拉下一個手柄(絕對驚喜,大部分隊(duì)都能順利完成)。比賽第二天的難度最大,需要機(jī)器人將一個插頭拔出來,然后再插入到另外一個位于墻上的電源插口去,可謂完全是驚嚇級別的任務(wù)。事實(shí)證明,很多第一天表現(xiàn)不錯的參賽機(jī)器人,第二天都在這一個任務(wù)上栽了跟頭。
完成了這幾項(xiàng)之后,機(jī)器人需要通過一堆坍塌物散落的高低不平的地面,這是第七個任務(wù)。地面上的坍塌物分為兩種,一邊是一些輕質(zhì)的,每個不超過5磅的類似木條、鐵管的雜物,另外一邊是模擬坍塌下來的大塊墻體造成的大、小斜坡,中間沒有空白通道能讓機(jī)器人順利通過,只能選擇一邊來通過。
根據(jù)機(jī)器人技術(shù)能力的不同,在這一步輪式行走的機(jī)器人由于可以較為容易地將雜物推開,所以最好選擇輕質(zhì)雜物一側(cè)通過;而雙腿走路的機(jī)器人由于坍塌墻體落腳地方相對較大和平整,所以最好選擇另一側(cè)通過。賽場證明,參賽機(jī)器人也都是按照這樣的規(guī)律來設(shè)計的。這個任務(wù)完成后,機(jī)器人便可以走出坍塌房屋,走向位于另一側(cè)的模擬通向出口的一個樓梯,順利登上樓梯就意味著第八個任務(wù)完成了,同時也就結(jié)束了整個比賽。
上述八個任務(wù)每個任務(wù)可得1分,在一個小時之內(nèi)都完成了,就可以得到滿分8分。成績排名是按照先分?jǐn)?shù),后時間的原則來的。也就是說如果分?jǐn)?shù)相同的,就會看誰用的時間最少。但是如果在比賽過程中,機(jī)器人突然摔倒或哪里卡殼了,需要參賽隊(duì)技術(shù)人員來修復(fù)一下,那么就會在成績上被自動加上10分鐘??ぴ蕉?,完成所有規(guī)定任務(wù)的時間就越長。因此為了更好的成績,應(yīng)該盡量減少這樣的事故發(fā)生。
盡管主辦方并沒有明確表示參賽順序設(shè)置的原則,但是根據(jù)第一天比賽的實(shí)際表現(xiàn)來看,顯然經(jīng)過前一天的排練,主辦方已經(jīng)按照各個隊(duì)伍的由弱到強(qiáng)的順序依次從上午開始上場。估計也是考慮到比賽的可觀看性,畢竟如果能同時看到實(shí)力相當(dāng)?shù)年?duì)伍在四個不同賽場PK的場面,觀賞性和現(xiàn)場氣氛會完全不同。體育比賽愛好者們,這個你們懂的!
下一篇文章中,我不再對活動的全景進(jìn)行描述,單挑幾個讓人眼前一亮的項(xiàng)目重點(diǎn)介紹。
下篇見《親歷“機(jī)器人的奧林匹克”——DARPA機(jī)器人挑戰(zhàn)賽現(xiàn)場(下)》,更精彩。
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