Amerykańska firma Boston Dynamics, należąca do międzynarodowej korporacji Google, zaprezentowała zaktualizowaną wersję swojego obiecującego robota androidowego Atlas. Podobno w czerwcu tego roku android weźmie udział w ostatnim etapie konkursu, który został ogłoszony przez DARPA Robotics Challenge. Celem konkursu będzie stworzenie humanoidalnego robota, który stałby się skutecznymi asystentami różnych służb cywilnych w eliminowaniu skutków sytuacji kryzysowych.
Wyzwanie robotyki DARPA
Pentagon ogłosił nowy program DRK o nazwie DARPA Robotics Challenge na początku 2013 roku. Według przedstawicieli resortu wojskowego finalista konkursu musi całkowicie zastąpić ludzi w eliminowaniu skutków sytuacji kryzysowych, podobnych do tej, która wydarzyła się w Japonii w elektrowni jądrowej Fukushima-1 po potężnym tsunami, ponieważ a także wyciek ropy, który miał miejsce w odwiercie Deepwater Horizon w Zatoce Meksykańskiej lub gdy zawaliła się kopalnia w Chile. Robot musi swobodnie poruszać się po nierównej powierzchni zasypanej licznymi śmieciami, używać zwykłych i elektrycznych narzędzi, być na tyle samodzielnym, aby nawet najbardziej wprawny pracownik mógł kontrolować jego pracę, a nawet samodzielnie prowadzić pojazd.
Początkowo uczestnicy konkursu zostali podzieleni na 4 grupy, z których 3 otrzymały dofinansowanie bezpośrednio z Pentagonu. Pierwsza (Ścieżka A) miała na celu stworzenie robota i związanego z nim oprogramowania, druga (Ścieżka B) była zaangażowana w rozwój samego oprogramowania, trzecia (Ścieżka C) była zaangażowana w rozwój tylko fizycznej powłoki. Oddzielnie od nich działała czwarta grupa Track D, która stworzyła zarówno robota, jak i oprogramowanie do niego, ale za własne pieniądze.
Zdjęcie: DARPA
Jednocześnie sam konkurs DRK został podzielony na 3 etapy warunkowe. Pierwsza z nich, Virtual Disaster Challenge, która odbyła się w czerwcu 2013 roku, powołała zespoły członków z Grup B i C. Musieli połączyć swoje umiejętności, aby stworzyć roboty, które będą w stanie konkurować z androidami opracowanymi przez członków Grup A i D.
Drugi etap konkursu odbył się w grudniu 2013 roku. Wzięło w nim udział 16 drużyn, z których do finału dopuszczono tylko 8 zawodników, którzy zdołali zdobyć najwięcej punktów. Tymi firmami były (w porządku malejącym wyników) japońska firma SCHAFT, Florida Institute for Human and Machine Perception IHMC Robotics, Carnegie Mellon University oraz National Robotics Engineering Center Tartan Rescue, Massachusetts Institute of Technology MIT, NASA's RoboSimian Jet Propulsion Laboratory, amerykańskiej firmy TRACLabs, UK Worcester Polytechnic Institute WRECS oraz Advanced Technology Laboratory amerykańskiej firmy Lockheed Martin.
W przyszłości japońska firma postanowiła odmówić udziału w finale konkursu. Tymczasem DARPA była w stanie określić daty ostatniego etapu programu DRK - 5-6 czerwca 2015 r. Opublikowana została także lista 11 finalistów, do których oprócz już wymienionych, dołączyło Laboratorium Nauk Inżynierskich, Robotyki i Mechanizmów Virginia College of Technology – Valor, University of California – THOR, amerykańska firma TORC Robotics – ViGIR oraz University of South Korea wraz z amerykańską firmą Rainbow – KAIST. W tym samym czasie THOR i Valor działali jako jeden zespół w drugim etapie rywalizacji, ale w finale postanowili wystąpić osobno.
Jednocześnie pracownicy DARPA przedstawili zaktualizowane wymagania dla robotów humanoidalnych, które będą musiały walczyć o pierwsze miejsce w tej konkurencji. Pula nagród w konkursie DRC wynosi 2 miliony dolarów. Zgodnie z nowymi warunkami twórcy robotów nie mogą fizycznie pomagać swoim urządzeniom, jeśli utkną lub upadną podczas testów. Robot będzie musiał sam wrócić do stanowiska pracy, natomiast zadanie testowe będzie miało godzinę, a nie 4 godziny, jak miało to miejsce w drugim etapie testów.
Jednocześnie najważniejszą różnicą w stosunku do drugiego etapu zawodów DRC była pełna autonomia robotów. Muszą być bezprzewodowe, ponieważ w rzeczywistych warunkach pracy przewody znacznie ograniczają zasięg robotów i ich skuteczność podczas pracy w obszarze awaryjnym. Ponadto wszystkie roboty muszą z łatwością wytrzymywać długie (do jednej minuty) przerwy w komunikacji, a ich kontrola musi być zorganizowana w bezpiecznej sieci danych.
Atlas robota
Atlas to humanoidalny robot oparty na systemie operacyjnym Google Android. Wcześniej był uważany za jednego z najbardziej zaawansowanych robotów na świecie, ale teraz jest jeszcze lepszy. Robot ma nowe zręczne nadgarstki, które pozwalają mu spokojnie przekręcać klamkę bez konieczności wykonywania ruchu całą ręką. Ogólnie jego konstrukcja została przeprojektowana o około 75%. A jego najważniejszą innowacją była autonomia pracy, robot otrzymał akumulator, który „uwolnił” go od konieczności korzystania z gniazdka elektrycznego. To właśnie ta okoliczność pozwoliła robotowi Atlas przejść do finałowej rundy zawodów robotycznych, organizowanych przez pion badawczo-rozwojowy Amerykańskich Sił Zbrojnych. Roboty bez baterii po prostu nie są dopuszczone do finałowej części zawodów.
Należy zauważyć, że firma Boston Dynamics zyskała dużą popularność wcześniej dzięki takim robotom jak AlphaDog i Petman. Oba te projekty zostały również zrealizowane dla agencji DARPA. Ale w przeciwieństwie do AlphaDog i Petman, które zostały pierwotnie zaprojektowane do misji wojskowych, humanoidalny robot Atlas jest opracowywany dla służb cywilnych. Atlas stał się podstawą dla uczestników konkursu DRK.
Sześć z jedenastu firm biorących udział w konkursie stworzyło swoje roboty w oparciu o Atlas. Mowa o robotach Helios z MIT, Atlas-Ian z IHMC Robotics, Werner z WPI-CMU (wcześniej zespół nazywał się WRECS), Hercules z TRACLabs, Florian z ViGIR i Atlas z Trooper. Jednocześnie w komunikacie prasowym Agencji Badań Obronnych z 20 stycznia 2015 r. wspomniano o 7 zespołach, które pracują bezpośrednio z androidem z Boston Dynamics. Do końca stycznia wszystkie te zespoły będą mogły otrzymać zaktualizowaną wersję robota humanoidalnego, który otrzymał oznaczenie Atlas Unplugged (czyli bezprzewodowy).
Przeprojektowany robot Atlas wygląda znacznie bardziej elegancko. Otrzymał także ulepszone podsystemy. Na przykład bardziej wydajny i kompaktowy napęd hydrauliczny, który pozwala robotowi szybciej poruszać się w terenie. Zewnętrznie zbudowany android będzie łatwiej poradzić sobie z szeregiem zadań zamierzonej konkurencji, na przykład wcisnąć się w dość wąskie przestrzenie, w które osoba mogłaby się przeniknąć. Ma to ogromne znaczenie, ponieważ android został specjalnie zaprojektowany do wykonywania prac w takim terenie i w takich warunkach, w których ludzie są niebezpieczni.
Nowa wersja robota Atlas została tak poważnie zmodyfikowana, że z poprzedniego modelu pozostały w zasadzie tylko nogi i stopy. Jednocześnie nie ma powodu, aby wątpić, że jeden z najbardziej zaawansowanych robotów na świecie będzie w przyszłości nadal się ulepszał. Według szefa projektu DRK Gilla Pratta, tylko „nogi” nie doznały znaczących zmian w androidzie – i to tylko poniżej kolan. Podobno zaktualizowana wersja robota jest wykonana z lżejszych materiałów, które zostały użyte do ogólnej lżejszej konstrukcji oraz bardziej mobilnej i plastikowej technologii. Robot stał się łatwiejszy do poruszania się, a jego ruchy coraz bardziej przypominają ludzkie. Dzięki lżejszej konstrukcji możliwe było wyposażenie go w mocniejszy napęd hydrauliczny o zmiennej wydajności oraz co najważniejsze w akumulator litowo-jonowy o pojemności 3,7 kWh. (nowoczesne gadżety nerwowo palą na uboczu).
Zdjęcie: DARPA
Ta pojemność wystarcza średnio na godzinę intensywnej pracy, a nowe wyposażenie hydrauliczne pozwala na pracę robota zarówno w trybie oszczędzania baterii, jak i w trybie maksymalnej mocy, która może być potrzebna do wykonywania ciężkich prac, np. demontażu gruzu. Ponadto nowy napęd hydrauliczny jest znacznie cichszy niż poprzedni. Teraz, jeśli znajdujesz się w bezpośrednim sąsiedztwie pracującego robota, nie musisz już nosić słuchawek dźwiękochłonnych. W korpus humanoidalnego robota został również wbudowany moduł, który pozwala na tworzenie sieci i utrzymywanie komunikacji z operatorem.
Poza wymienionymi już różnicami, nowa wersja robota posiada następujący zestaw innowacji:
- w głowicy robota zainstalowano router bezprzewodowy, który jest w stanie zapewnić komunikację radiową za pomocą komend;
- ramiona i ramiona robota zostały przeprojektowane w taki sposób, aby robot mógł swobodnie obserwować ramię w momencie ruchu;
- zmieniono położenie silników znajdujących się w kolanach, biodrach i plecach, aby konstrukcja robota była jeszcze bardziej wytrzymała.
Jednocześnie, w trakcie wszystkich zmian, wymiary androida Atlas prawie się nie zmieniły. Ma 188 cm wzrostu i waży 156,5 kg. Podobno robot otrzymał jednocześnie trzy nowe komputery, które odpowiadają za jego postrzeganie świata zewnętrznego, a także zaktualizowały mocniejsze manipulatory o większym stopniu swobody niż poprzednie. Robot może teraz otworzyć drzwi jedną ręką, bez użycia całej ręki.
