Linux усиливает победителя DARPA Robotics Challenge

Робот на базе Xenomai Linux от корейской команды KAIST под названием DRC-Hubo выиграл финальный турнир DARPA Robotics Challenge за 2 млн. Долларов, один из трех ботов, который завершил курс вовремя.

Судя по господствующей в Силиконовой долине мантре «Скалы неудач!», Финал DARPA Robotics Challenge, состоявшийся на этой неделе в Помоне, штат Калифорния, имел ошеломительный успех.
Из 23 команд, принявших участие в мероприятии, имитирующем сценарий реагирования на бедствия, только три выполнили все восемь основных задач за отведенные восемь часов.
Ямы были заняты полем, усеянным падающими роботами.


Первое место команды KAIST DRC-Hubo

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Победитель - южнокорейская команда KAIST - принесла 2 миллиона долларов призовых с помощью своего гуманоидного бота DRC-Hubo, который работает в режиме реального времени с Xenomai Linux.
(Восьмое место команда DRC-Hubo из UNLV также использовала дизайн DRC-Hubo.) Приз за 1 миллион долларов достался Институту человеческого и машинного познания (IHMC) Robotics в Пенсаколе, штат Флорида, который представил версию «Бегущий человек». гуманоидного робота Атлас от Google Boston Dynamics.


Карнеги-Меллон в команде тартан спасательный CHIMP

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Третье место ($ 500 000) заняла команда Tartan Rescue Карнеги-Меллона и ее робот CHIMP.
Судя по опубликованной в прошлом году вакансии инженера-программиста встраиваемых Linux-систем, CHIMP выглядит так, как будто это может быть и робот с поддержкой Linux.

В отличие от некоторых претендентов, все три победителя были двуногими гуманоидными роботами, хотя CHIMP и DRC-Hubo действительно больше похожи на Трансформеров.
CHIMP может передвигаться на всех четырех с помощью своих рук, а также ходить и кататься на прорезиненных гусеницах, а DRC-Hubo может переключаться с ходьбы на катку на моторизованных колесах, встроенных в его колени.
Согласно истории IEEE Spectrum , комбинация двуногих и колесных режимов помогла Team KAIST оставаться стабильной, поскольку она выполнила все восемь задач всего за 44 минуты 28 секунд.


DRC-Hubo вращается на 180 градусов по туловищу (слева) и опирается на моторизованные роликовые колени

Источник: изображение справа от IEEE Spectrum

Задача DARPA требовала, чтобы роботы адаптировались к широкому кругу задач, которые большинство людей могли бы выполнить довольно легко.
Они должны были управлять транспортным средством, выйти, а затем открыть дверь и пройти.
Затем роботы договорились о поле обломков, использовали инструмент, чтобы вырезать отверстие в стене, и протянули руку, чтобы открыть клапан.
Затем боты преодолели другую полосу препятствий с мусором и трубами и вставили вилку в розетку.
Наконец, они поднялись по лестнице и выполнили «неожиданную задачу по манипулированию».


IMHC Бегущий человек (Атлас)

CHIMP был первым лидером, с версией MIT Атласа по горячим следам.
Тем не менее, CHIMP не попал в цель и столкнулся с препятствием на последнем забеге, и Атлас MIT сломал руку, позволив команде KAIST выиграть день, а затем Бегущий человек команды IMHC.

Большинство двуногих роботов падали на землю, когда выходили из машины, запускали сеялку или открывали дверь.
Отчасти благодаря сильным рукам CHIMP был единственным ботом, который смог встать на ноги без помощи человека.

DRC-Hubo команды KAIST оставалась стабильной на протяжении всего времени благодаря моторизованным колесам для коленей, стабилизированным роликами на пальцах ног.
Дизайн также улучшил скорость на свободных участках трассы.

Согласно данным IEEE Spectrum, строительство DRC-Hubo высотой 180 см и 80 кг стоит от 500 000 до 1 миллиона долларов.
Робот, который разрабатывался с 2002 года, был главным образом разработан лидером команды KAIST Джун Хо О, профессором машиностроения в Корейском институте науки и технологий (KAIST).
В разработке участвовал дополнительный источник KAIST под названием Rainbow Co., а также RCV Lab, которая внесла вклад в технологию компьютерного зрения.

Полуавтономный проект использует Linux реального времени Xenomai, который был принят для других двуногих роботов, таких как ATRIAS Университета штата Орегон .
Кроме того, программный стек включает в себя специальную платформу управления движением под названием PODO, а также среду моделирования Gazebo.

Другими ключами к успеху Team KAIST являются мощные двигатели с воздушным охлаждением DRC-Hubo, которые обеспечивают 31 полную степень свободы.
Его 33 двигателя оснащены индивидуальными драйверами со специальными усилителями вместо обычных контроллеров обратной связи.
Блок питания для двигателей имел резервное копирование на суперконденсатор на случай отказа.

Другие новшества включали в себя торс, который мог вращаться на 180 градусов, что пригодилось при вождении, резке, расчистке обломков и подъеме по лестнице, говорит IEEE Spectrum.
Руки с 7 степенями свободы, каждая из которых может нести 15 кг, длиннее, чем обычно, и оснащены гибкими, «адаптивными захватами» руками.


DRC-Hubo разгадывает «неожиданную задачу манипуляции»

Система видения на DRC-Hubo проще, чем у многих участников, таких как Atlas.
Тем не менее, робот выполнял интенсивные задачи зрения, такие как захват и манипулирование объектами, которые замедляли работу более совершенных систем зрения.

По большей части, робот полагался на обычные камеры и использовал устройство визуализации LIDAR только при необходимости, говорит IEEE.
Более простая конструкция помогла уменьшить размер головы, улучшив стабильность и другие преимущества.
Успех этой более простой конструкции на основе камер добавляет вес к аргументу о том, что улучшение алгоритмов распознавания изображений позволит роботам и дронам ориентироваться в основном на обычные камеры, а не на более дорогие системы обработки изображений.

DRC-Hubo команды KAIST выполняет заключительную «неожиданную задачу по манипулированию»

Источник: IEEE Spectrum, YouTube