Robotter navigerer autonomt under jorden i DARPA-udfordringen

Uanset om robotter udforsker huler på andre planeter eller katastrofeområder her på Jorden, autonomi gør dem i stand til at navigere i ekstreme miljøer uden menneskelig vejledning eller adgang til GPS.

Den underjordiske udfordring, eller SubT, tester denne form for banebrydende teknologi. Sponsoreret af Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), konkurrencen afsluttede sit andet kredsløb onsdag, 27. februar. Først i konkurrencen var CoSTAR, en 12-robot, 60-personers hold ledet af NASA's Jet Propulsion Laboratory (der var også erklæret vindere for en separat, virtuel konkurrence).

SubT er opdelt i fire kredsløb fordelt over tre år. Med hver, teams programmerer deres robotter til at navigere i et komplekst underjordisk forløb. Den første konkurrence, afholdt i august sidste år, fandt sted i en mine. For det seneste, kaldet Urban Circuit, hold løb mod hinanden i et ufærdigt kraftværk i Elma, Washington.

Hvert teams robotter søgte efter et sæt med 20 forudbestemte objekter, optjene et point for hvert fund. For Urban Circuit, CoSTAR tjente 16 point; holdet nr. 2, med 11 point, var Explorer, ledet af Carnegie Mellon University.

"Målet er at udvikle software til vores robotter, der lader dem beslutte, hvordan de skal fortsætte, når de står over for nye overraskelser, " sagde CoSTARs teamleder Ali Agha fra JPL. "Disse robotter er meget autonome og træffer for det meste beslutninger uden menneskelig indblanding."

CoSTAR, som står for Collaborative SubTerranean Autonomous Robots, medbragte maskiner, der kan rulle, gå eller flyve, alt efter hvad de møder. Langs vejen, botsene skal kortlægge miljøet og finde genstande som en varm mannequin, der simulerer en katastrofeoverlevende eller en mistet mobiltelefon med et Wi-Fi-signal. Dette særlige kursus, som har til formål at simulere et bymiljø, inkluderet også en kuldioxidlækage og en varmluftventil.

Med på holdet til Urban Circuit var en firbenet robot kaldet Spot, som blev leveret af Boston Dynamics.

"En af de to kurser, vi skulle køre, havde flere niveauer, så det var fantastisk, at Boston Dynamics-robotterne var fantastiske på trapper, " siger Joel Burdick, en Caltech-professor og JPL-forsker. Han er leder af Caltech campus sektionen af ​​CoSTAR teamet.

Mens botterne udforsker, de sender video og digitale kort tilbage til en enkelt menneskelig supervisor, hvem de forblev i radiokontakt med de første 100 fod (30 meter) eller deromkring af banen. De kan udvide dette område ved at tabe kommunikationsknudepunkter, en slags trådløs repeater.

Efter at have været ude af kontakt, Det er op til hver enkelt robot at beslutte, om han vil fortsætte eller gå tilbage for at opdatere holdet. Hver skal også stole på andre robotter for at få adgang til forskellige niveauer af kurset. For eksempel, en robot med hjul kan bede en firbenet om at klatre eller gå ned ad en trappe.

"Disse kurser er meget, meget udfordrende, og størstedelen af ​​vanskeligheden ligger i at kommunikere med robotterne, efter at de er gået uden for rækkevidde, "Agha sagde." Det er afgørende for NASA:Vi vil sende robotter ind i huler på Månen eller Mars, hvor de skal udforske på egen hånd."

Kortlægning af huler på Månen eller Mars kunne identificere gode ly for fremtidige astronauter. I øvrigt, hvis det overhovedet eksisterer, mikrobielt liv har en bedre chance for at overleve under overfladen af ​​Mars eller i det iskolde hav af planetariske måner, ligesom Europa, Enceladus og Titan. NASA ønsker at søge efter liv i disse regioner, hvor robotter ofte ville være ude af kontakt.

Det næste kredsløb i Subterranean Challenge vil blive sat i et ikke-afsløret naturligt grottenetværk til august. Et sidste kredsløb, der blander tunneler, bymiljøer og naturlige huler vil finde sted i august 2021. Hold, der konkurrerer i den sidste begivenhed, har mulighed for at vinde op til $2 millioner i finansiering fra DARPA.