CHIMP suorittaa yhden vaikeimmista tehtävistä - yrittää kiinnittää paloletkun palopostiin
Puolustuksen edistyneiden tutkimusprojektivirastojen (DARPA) isännöimä Robotics Challenge lupaa mullistaa järjestelmien ominaisuudet ja niiden suunnittelun. Katsotaanpa tätä tapahtumaa ja arvioidaan useiden avaintoimijoiden mielipiteitä
11. maaliskuuta 2011 Japania iski voimakas maanjäristys, jonka keskipiste oli noin 70 km Honshun itärannikolta. Suuruusluokan 9 maanjäristyksen seurauksena muodostui aaltoja, jotka saavuttivat 40 metrin korkeuden ja levisivät sisämaahan 10 km.
Ydinvoimala Fukushima I seisoi tuhoisan tsunamin tiellä. Kun jättimäiset aallot osuivat asemalle, reaktorit tuhoutuivat katastrofaalisesti. Tästä tapauksesta tuli pahin ydinonnettomuus Tšernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuuden jälkeen vuonna 1986. Tämä tapahtuma muodosti pohjan kenties yhden tähän mennessä merkittävimmistä robotiikkaohjelmista - DRC: sta (DARPA Robotics Challenge - käytännön testit robotiikkajärjestelmille Yhdysvaltain puolustusministeriön Advanced Research and Development Administration -ohjelman puitteissa).
Kongon demokraattisen tasavallan oikeudenkäynnit julkistettiin huhtikuussa 2012, ja katastrofiapu valittiin skenaarioksi näille kokeille. Uusien järjestelmien kehittäminen oli toteutettava tämän skenaarion puitteissa, lähinnä siksi, että se sisällytettiin Yhdysvaltain puolustusministeriön kymmeneen keskeiseen tehtävään, jotka Valkoinen talo ja puolustusministeri yksilöivät tammikuussa 2012. Joulukuussa 2013 näiden kilpailujen puitteissa kulki tärkeä vaihe, kun ensimmäiset "täysimittaiset" testit suoritettiin Floridassa ensimmäistä kertaa.
Kongon demokraattiset tasavallat eroavat useilla innovatiivisilla tavoilla, ne yhdistävät virtuaalisen ja kenttätestauksen, ja ne ovat avoimia rahoitetuille ja rahoittamattomille ryhmille. Tämä tapahtuma koostuu neljästä niin sanotusta osasta tai radasta; DARPA tuki taloudellisesti kahta rataa A ja B ja avasi nämä kilpailut kaikille uusille tulokkaille.
Neljästä kappaleesta kaksi (raita A ja raita B) saivat rahoitusta. Yleisen ilmoituksen ja hakemuksen jättämisen jälkeen DARPA valitsi seitsemän tiimiä radalle A kehittämään uusia laitteistoja ja ohjelmistoja. radalla B 11 joukkuetta kehitti vain ohjelmistoja.
Kappaletta C ei rahoiteta, ja se on avoin uusille jäsenille kaikkialta maailmasta. Kuten kappaleen B osallistujat, sen osallistujat käyttivät ohjelmistonsa testaamiseen ensisijaisesti virtuaalista robottisimulaatio -ohjelmaa. Raita D on tarkoitettu ulkomaisille osallistujille, jotka haluavat kehittää laitteistoa ja ohjelmistoja, mutta ilman DARPA -rahoitusta missään vaiheessa.
Avain innovatiiviseen DRC -lähestymistapaan on VRC (Virtual Robotics Challenge) -komponentti. Parhaiten sijoittuneet joukkueet - olivatpa ne radalta B tai C - saavat rahoitusta DARPA: lta sekä Atlas -robotilta Boston Dynamicsilta, jonka kanssa he osallistuvat kenttätesteihin.
Toukokuussa 2013 radan B ja radan C joukkueet hakivat saadakseen seuraavan kuukauden VRC -kilpailun. Yli 100 rekisteröidystä tiimistä vain 26 jatkoi siirtymistä VRC: hen ja vain 7 joukkuetta lähestyi täysimittaisia testejä.
VRC: t järjestettiin erittäin tarkassa virtuaalitilassa, joka on lisensoitu Open Source Foundationin Apache 2 -lisenssillä. Ryhmien tehtävänä oli suorittaa kolme kahdeksasta tehtävästä, jotka tunnistettiin todellisille roboteille ensimmäisissä kenttätesteissä.
Testaus
Vaikka VRC: ssä esitellyt robotit olivat vaikuttavia, niiden käyttäytyminen kenttätesteissä ei ollut 100% varmaa; Kongon demokraattisen tasavallan kilpailun ohjelmajohtaja Jill Pratt sanoi kuitenkin olevansa erittäin tyytyväinen heidän kykyihinsä.”Odotimme, että koska tämä oli testin ensimmäinen fyysinen osa, voimme nähdä paljon laitteistohäiriöitä, mutta itse asiassa näin ei ollut, kaikki laitteistot olivat erittäin luotettavia. Muutamat ensimmäiset joukkueet, erityisesti kolme ensimmäistä, onnistuivat saamaan yli puolet pisteistä ja edistyivät merkittävästi silloinkin, kun me tarkoituksellisesti häiritsimme viestintäkanavaa."
Pratt oli myös vaikuttunut Atlas -robotin kyvyistä: "Se todella ylitti odotuksemme … Boston Dynamics on tehnyt esimerkillistä työtä varmistaakseen, ettei yksikään tiimi kärsisi minkäänlaisesta laitteistoviasta."
Parantamisen varaa on kuitenkin edelleen, kuten manipulaattorivarsien rajallinen työskentelytila ja vuodot robotin hydraulijärjestelmästä. Modernisointiprosessi alkoi jo ennen tapahtumaa joulukuussa 2013. Pratt sanoi, että hän haluaisi myös lisätä eri välineiden määrää finaalissa ja että roboteilla on todennäköisesti vyö työkaluineen, joista heidän on valittava tarvittavat työkalut ja vaihdettava ne käsikirjoituksen suorittamisen aikana.
Atlas -robottia kehui myös Doug Stephen, Floridan ihmisen ja koneen kognitiivisten kykyjen instituutin tutkija ja ohjelmistosuunnittelija, jonka tiimi tuli toiseksi radalla B kenttäkokeissa. "Tämä on aivan ihana robotti … olemme työskennelleet sen kanssa 200 tuntia puhdasta aikaa kahden tai kolmen kuukauden aikana, ja tämä on hyvin epätavallista kokeelliselle alustalle - kyky työskennellä tasaisesti eikä rikkoutua."
Kongon demokraattisen tasavallan vaikuttavien robottiominaisuuksien takana on kirjaimellisesti sankarillisia ponnisteluja; tehtävät on suunniteltu erityisen haastaviksi ja haastamaan tiimien kehittämiä laitteistoja ja ohjelmistoja.
Vaikka tehtävät olivat vaikeita, Pratt ei usko, että DARPA asetti riman liian korkealle, ja huomautti, että jokainen tehtävä oli suoritettu vähintään yhden joukkueen toimesta. Ajaminen ja hihojen yhdistäminen todettiin vaikeimmiksi tehtäviksi. Stephenin mukaan ensimmäinen oli vaikein:”Sanoisin ehdottomasti - auton ajamisen tehtävä, eikä edes itse ajamisen vuoksi. Jos haluat täysin itsenäisen ajamisen, mikä on erittäin vaikeaa, sinulla on aina robottioperaattori. Ajaminen ei ollut niin vaikeaa, mutta autosta nouseminen on paljon vaikeampaa kuin ihmiset voisivat kuvitella; se on kuin suuren 3D -palapelin ratkaisemista."
Kongon demokraattisen tasavallan joulukuussa 2014 määrättyjen finaalien muodon mukaisesti kaikki tehtävät yhdistetään yhdeksi jatkuvaksi skenaarioksi. Tämän tarkoituksena on tehdä siitä uskottavampaa ja antaa joukkueille strategisia valintoja sen toteuttamisesta. Vaikeudet lisääntyvät myös, ja Pratt lisäsi:”Haasteemme Homesteadilla hienosti menestyneille joukkueille on tehdä siitä vielä vaikeampaa. Poistamme kytketyt kaapelit, poistamme tiedonsiirtokaapelit ja korvaamme ne langattomalla kanavalla samalla kun heikennämme yhteyden laatua niin, että se on vielä huonompi kuin aiemmissa testeissä."
”Suunnitelmani on tällä hetkellä tehdä yhteys katkonaiseksi, joskus sen on häviävä kokonaan, ja uskon, että tämä on tehtävä satunnaisessa järjestyksessä, kuten tapahtuu todellisissa katastrofeissa. Katsotaanpa, mitä robotit voivat tehdä, toimien muutaman sekunnin tai ehkä jopa minuutin, yrittäen suorittaa joitakin alitehtäviä itsenäisesti, vaikka ne eivät olisikaan täysin suljettuina käyttäjän käsistä ja mielestäni se on erittäin mielenkiintoista näky."
Pratt sanoi, että turvajärjestelmät poistetaan myös finaalissa. "Tämä tarkoittaa sitä, että robotin on kestettävä putoaminen, se tarkoittaa myös sitä, että sen on noustava yksin ja se on itse asiassa melko vaikeaa."
Akselirobotti poistaa roskat tieltä
Haasteet ja strategiat
Testien aikana kahdeksasta joukkueesta viisi käytti ATLAS -robottia, mutta radan A osallistujat - Team Schaftin voittaja ja Team Tartan Rescue -ryhmän kolmas voittaja - käyttivät kehitystään. Alun perin Carnegie Mellonin yliopiston (CMU) National Robotics Engineering Centeristä, Tartan Rescue on kehittänyt CMU Highly Intelligent Mobile Platformin (CHIMP) DRC -testausta varten. Tony Stentz Tartan Rescue -yhtiöstä selitti ryhmän perustelut oman järjestelmän kehittämiselle: "Saattaa olla turvallisempaa käyttää valmiita humanoidirobotteja, mutta tiesimme, että voisimme luoda paremman suunnittelun katastrofireaktioille."
”Tiesimme, että meidän on luotava jotain suunnilleen inhimillistä, mutta emme pitäneet humanoidirobotien tarpeesta säilyttää tasapaino liikkumisen aikana. Kun kaksijalkaiset robotit liikkuvat, niiden on pysyttävä tasapainossa, jotta ne eivät putoa, ja tämä on melko vaikeaa tasaisella pinnalla, mutta kun puhutaan liikkumisesta rakennusjätteen läpi ja askelemisesta liikkuviin esineisiin, siitä tulee vielä vaikeampaa. Siksi CHIMP on staattisesti vakaa, se lepää melko leveällä alustalla ja pystysuorassa asennossa se rullaa jalkapöydän parilla, joten se voi mennä edestakaisin ja kääntyä paikalleen. Se voidaan sijoittaa riittävän helposti pitämään kädet kantaaksesi kaikkea mitä tarvitset tehtävässä; kun hänen on siirryttävä vaikeampaan maastoon, hän voi pudota kaikkiin neljään raajaan, koska hänellä on myös toukkapotkurit käsissään.
Väistämättä eri ratojen tiimit kohtasivat erilaisia haasteita valmistautuessaan testeihin, Institute for Human and Machine Cognogn Ability keskittyi ohjelmistokehitykseen, koska tämä on vaikein ongelma - siirtyminen VRC: stä kenttäongelmiin. Stephen sanoi, että”kun Atlas -robotti toimitettiin meille, sillä oli kaksi” tilaa”, joita voit käyttää. Ensimmäinen on yksinkertainen joukko Boston Dynamicsin tarjoamia liikkeitä, joita voit käyttää liikkeisiin ja jotka ovat hieman alikehittyneitä. Kävi ilmi, että suurin osa joukkueista käytti näitä Boston Dynamicsin sisäänrakennettuja tiloja Homestead-kilpailun aikana, hyvin harvat joukkueet kirjoittivat oman robotin ohjausohjelmistonsa ja kukaan ei kirjoittanut omaa ohjelmistoa koko robotille …"
"Kirjoitimme oman ohjelmistomme tyhjästä ja se oli koko kehon ohjain, eli se oli yksi ohjain, joka toimi kaikissa tehtävissä, emme koskaan siirtyneet muihin ohjelmiin tai toiseen ohjaimeen … Siksi yksi vaikeimmista tehtävistä oli luoda ohjelmakoodi ja käyttää sitä Atlasissa, koska se oli eräänlainen musta laatikko, kun Boston Dynamics esitteli sen meille, mutta se on heidän robotti ja heidän IP-osoitteensa, joten meillä ei todellakaan ollut matalan tason pääsyä ajotietokoneeseen ohjelmisto toimii ulkoisella tietokoneella ja kommunikoi sitten API: n (Application Programming Interface) avulla kuituyhteyden kautta ajotietokoneen kanssa, joten synkronoinnissa on suuria viiveitä ja ongelmia, ja niin monimutkaisen järjestelmän kuin Atlas hallitseminen on melko vaikeaa."
Vaikka oman koodin kirjoittaminen tyhjästä oli varmasti vaikeampaa ja aikaa vievämpää ihmisen ja koneen kognitiivisten kykyjen instituutille, Stephen uskoo, että tämä lähestymistapa on kannattavampi, koska ongelmien ilmetessä ne voidaan ratkaista nopeammin kuin luottaa Boston Dynamicsiin. Lisäksi Atlas -kumppaniohjelmisto ei ollut yhtä edistynyt kuin ohjelmisto, jota Boston Dynamics käyttää omissa esittelyissään, "kun he lähettivät robotin … he sanoivat aivan avoimesti, että liikkeet eivät ole sitä mitä näet, kun Boston Dynamics lähettää videon robotti Youtubeen. työskentelee tämän yrityksen ohjelmiston parissa. Tämä on vähemmän kehittynyt versio … tämä riittää robotin kouluttamiseen. En tiedä, antaisivatko he koodin käytetyille komennoille, en usko, että he odottivat kaikkien kirjoittavan oman ohjelmistonsa. Toisin sanoen se, mikä toimitettiin yhdessä robotin kanssa, on mahdollista alusta alkaen, eikä sen tarkoitus ollut suorittaa kaikkia kahdeksaa tehtävää Kongon demokraattisessa tasavallassa."
Suurin haaste Tartan Rescue -tiimille oli tiukka aikataulu, jota heidän täytyi noudattaa uuden alustan ja siihen liittyvien ohjelmistojen kehittämisessä.”Viisitoista kuukautta sitten CHIMP oli vain käsite, piirustus paperille, joten meidän piti suunnitella osat, valmistaa komponentit, laittaa kaikki yhteen ja testata kaikki. Tiesimme, että se vie suurimman osan ajastamme, emme voineet odottaa ja aloittaa ohjelmiston kirjoittamista, kunnes robotti on valmis, joten aloimme kehittää ohjelmistoja rinnakkain. Meillä ei oikeastaan ollut täysimittaista robottia työskennelläksemme, joten käytimme simulaattoreita ja laitteiston korvikkeita kehityksen aikana. Meillä oli esimerkiksi erillinen manipulaattorivarsi, jonka avulla voimme tarkistaa tietyt asiat yhdestä raajasta”, Stentz selitti.
Viitaten komplikaatioihin, jotka lisäävät tiedonsiirtokanavien heikkenemistä, Stentz totesi, että tämä päätös tehtiin alusta alkaen nimenomaan tällaisia tilanteita varten ja että se ei ole kovin vaikea ongelma.”Meillä on robotin päähän asennetut anturit-laser-etäisyysmittarit ja kamerat-joiden avulla voimme rakentaa täydellisen kolmiulotteisen tekstuurikartan ja mallin robotin ympäristöstä; tätä käytämme kuljettajan puolelta robotin ohjaamiseen ja voimme kuvitella tämän tilanteen eri tarkkuuksilla riippuen käytettävissä olevasta taajuuskaistasta ja viestintäkanavasta. Voimme keskittää huomiomme ja saada korkeamman resoluution joillakin alueilla ja pienemmän resoluution muilla alueilla. Meillä on kyky ohjata robottia suoraan kauko -ohjauksella, mutta pidämme parempana hallintaa korkeammalla tasolla, kun määritämme robotille kohteet, ja tämä ohjaustila kestää paremmin signaalin katoamista ja viiveitä.”
Schaft -robotti avaa oven. Parannetut robottikäsittelyominaisuudet ovat välttämättömiä tuleville järjestelmille
Seuraavat vaiheet
Stentz ja Stephen sanoivat, että heidän tiiminsä arvioivat parhaillaan kykyjään reaalimaailman testeissä arvioidakseen, mitä toimenpiteitä on tehtävä edistyäkseen, ja että he odottavat DARPA-tarkastelua ja lisätietoja siitä, mitä finaalissa on luvassa. Stephen sanoi, että he odottavat myös saavansa joitain muutoksia Atlasiin ja panivat merkille yhden jo hyväksytyn finaalivaatimuksen - sisäisen virtalähteen käytön. CHIMPille tämä ei ole ongelma, koska sähkökäyttöinen robotti voi jo kuljettaa omia akkujaan.
Stentz ja Stephen olivat yhtä mieltä siitä, että robottijärjestelmätilojen kehittämisessä ja katastrofiavun skenaarioissa käytettävien alustatyyppien luomisessa on käsiteltävä useita haasteita. Sanoisin, että maailmassa ei ole yhtä asiaa, joka voisi olla ihmelääke. Laitteiston osalta uskon, että koneet, joilla on joustavammat käsittelyominaisuudet, voivat olla hyödyllisiä. Mitä tulee ohjelmistoihin, uskon, että robotit tarvitsevat suurempaa itsenäisyyttä, jotta ne voivat toimia paremmin ilman viestintäkanavaa etätoiminnoissa. he voivat suorittaa tehtävänsä nopeammin, koska he tekevät paljon itse ja tekevät enemmän päätöksiä aikayksikköä kohti. Mielestäni hyvä uutinen on, että DARPA -kilpailut on todella suunniteltu edistämään sekä laitteistoa että ohjelmistoa”, Stentz sanoi.
Stephen uskoo, että myös teknologian kehittämisprosesseja on parannettava.”Ohjelmoijana näen monia tapoja parantaa ohjelmistoja ja näen myös monia parannuksen mahdollisuuksia työskennellessäni näillä koneilla. Paljon mielenkiintoisia asioita tapahtuu laboratorioissa ja yliopistoissa, joissa ei ehkä ole vahvaa kulttuuria tässä prosessissa, joten joskus työ menee sattumanvaraisesti. Kun katsot myös todella mielenkiintoisia hankkeita Kongon demokraattisen tasavallan kokeissa, huomaat, että laitteistoparannuksille ja innovaatioille on paljon tilaa."
Stephen totesi, että Atlas on erinomainen esimerkki siitä, mitä voidaan saavuttaa - toimiva järjestelmä, joka kehitettiin lyhyessä ajassa.
Prattille ongelma on kuitenkin määritelty tarkemmin ja hän uskoo, että ohjelmistojen parantamisen pitäisi olla etusijalla.”Yritän päästä käsiksi siihen, että suurin osa ohjelmistosta on korvien välissä. Tarkoitan sitä, mitä kuljettajan aivoissa tapahtuu, mitä robotin aivoissa tapahtuu ja miten nämä kaksi sopivat keskenään. Haluamme keskittyä robotin laitteistoon ja meillä on edelleen ongelmia sen kanssa, esimerkiksi tuotantokustannuksissa, energiatehokkuudessa … Epäilemättä vaikein osa on ohjelmisto; ja se on robotti-ihmisen käyttöliittymän ohjelmointikoodi ja robotit itse suorittavat tehtävänsä, mikä sisältää havainnon ja tilannetietoisuuden, tietoisuuden siitä, mitä maailmassa tapahtuu ja valintoja sen perusteella, mitä robotti suorittaa havaitsee."
Pratt uskoo, että kaupallisten robottisovellusten löytäminen on avain kehittyneiden järjestelmien kehittämiseen ja alan eteenpäin viemiseen.”Mielestäni tarvitsemme todella kaupallisia sovelluksia katastrofien hallinnan ja yleisen puolustuksen lisäksi. Totuus on, että markkinat, puolustus, hätätilanne ja katastrofiapu ovat pieniä verrattuna kaupallisiin markkinoihin."
”Tykkäämme puhua tästä paljon DARPA: ssa ottamalla esimerkkinä matkapuhelimet. DARPA on rahoittanut monia kehityksiä, jotka johtivat matkapuhelimissa käytettyyn tekniikkaan … Jos nämä olisivat vain puolustusmarkkinat, joille solut on tarkoitettu, ne maksaisivat monta suuruusluokkaa enemmän kuin nyt, ja tämä johtuu valtavat kaupalliset markkinat, jotka ovat mahdollistaneet matkapuhelinten uskomattoman saatavuuden …"
”Robotiikan alalla katsomme, että tarvitsemme juuri tämän tapahtumasarjan. Meidän on nähtävä, että kaupallinen maailma ostaa sovelluksia, jotka laskevat hintoja, ja sitten voimme luoda erityisesti armeijalle järjestelmiä, joihin tehdään kaupallisia investointeja."
Ensimmäiset kahdeksan joukkuetta osallistuvat joulukuussa 2014 järjestettäviin kokeisiin - Team Schaft, IHMC Robotics, Tartan Rescue, Team MIT, Robosimian, Team TRAClabs, WRECS ja Team Trooper. Jokainen saa miljoonan dollarin ratkaisujensa parantamiseksi ja lopulta voittajatiimi saa 2 miljoonan dollarin palkinnon, vaikka useimmille tunnustus on paljon arvokkaampaa kuin raha.
NASAn Jet Propulsion Laboratoryn robosimianilla on epätavallinen muotoilu
Virtuaalinen elementti
DARPAn sisällyttäminen kahteen kappaleeseen Kongon demokraattisen tasavallan kokeisiin, joihin vain ohjelmistokehitysryhmät osallistuvat, kertoo johdon halusta avata ohjelmia mahdollisimman laajalle osallistujapiirille. Aiemmin tällaiset teknologian kehittämisohjelmat olivat puolustusyritysten ja tutkimuslaboratorioiden etuoikeus. Kuitenkin luomalla virtuaalinen tila, jossa jokainen tiimi voi testata ohjelmistojaan, kilpailijat, joilla oli vähän tai ei lainkaan kokemusta ohjelmistojen kehittämisestä robotteja varten, pystyivät kilpailemaan samalla tasolla kuin alan tunnetut yritykset. DARPA pitää myös simuloitua tilaa DRC-testauksen pitkäaikaisena perintönä.
Vuonna 2012 DARPA tilasi Open Source Foundation -säätiön kehittämään virtuaalisen tilan haasteelle, ja organisaatio ryhtyi luomaan avointa mallia Gazebo -ohjelmistolla. Gazebo pystyy simuloimaan robotteja, antureita ja esineitä 3D -maailmassa, ja se on suunniteltu tarjoamaan realistisia anturitietoja ja sitä, mitä kuvataan "fyysisesti uskottavaksi vuorovaikutukseksi" esineiden välillä.
Avoimen lähdekoodin säätiön puheenjohtaja Brian Goerkey sanoi, että Gazeboa käytettiin sen todistettujen kykyjen vuoksi.”Tätä pakettia käytetään melko laajalti robottiyhteisössä, minkä vuoksi DARPA halusi lyödä vetoa siitä, koska näimme sen edut siinä, mitä se tekee; Voisimme rakentaa sen ympärille kehittäjien ja käyttäjien yhteisön."
Vaikka Gazebo oli jo tunnettu järjestelmä, Gorky totesi, että vaikka vielä on varaa pyrkiä, on ryhdyttävä toimiin DARPAn määrittämien vaatimusten täyttämiseksi.”Olemme tehneet hyvin vähän kävelyrobotien mallintamiseen, keskityimme pääasiassa pyörillä varustettuihin alustoihin, ja kävelyrobotteja mallinnettaessa on joitakin näkökohtia, jotka ovat aivan erilaisia. Sinun on oltava erittäin varovainen siitä, miten teet kontaktin resoluution ja miten mallitat robotin. Näin saat hyvät parametrit vastineeksi tarkkuudesta. Robotin fysiikan yksityiskohtaiseen simulointiin on panostettu paljon, joten voit saada laadukkaita simulaatioita ja saada robotin toimimaan lähes reaaliajassa, toisin kuin työskentelemään kymmenesosa tai sadasosa reaaliajasta, mikä on todennäköistä, ellei kaikesta vaivannäöstäsi."
Simuloitu Atlas -robotti nousee autoon Kongon demokraattisen tasavallan virtuaalisen kilpailuvaiheen aikana
Mitä tulee Atlas -robotin simulointiin virtuaaliseen tilaan, Görki sanoi, että säätiön oli aloitettava perustiedolla.”Aloitimme Boston Dynamicsin tarjoamalla mallilla, emme aloittaneet yksityiskohtaisilla CAD -malleilla, vaan meillä oli yksinkertaistettu kinemaattinen malli. Pohjimmiltaan tekstitiedosto, joka kertoo kuinka pitkä tämä jalka on, kuinka suuri se on ja niin edelleen. Haasteena oli säätää tätä mallia oikein ja tarkasti, jotta saisimme kompromissin suorituskyvystä vastineeksi tarkkuudesta. Jos mallinnat sitä yksinkertaistetulla tavalla, voit lisätä fysiikan moottoriin joitain epätarkkuuksia, mikä tekee siitä epävakaan tietyissä tilanteissa. Siksi paljon työtä on muuttaa mallia hieman ja joissakin tapauksissa kirjoittaa oma koodi järjestelmän tiettyjen osien simuloimiseksi. Tämä ei ole vain yksinkertaisen fysiikan simulaatio, vaan on taso, jonka alapuolelle emme aio mennä."
Pratt suhtautuu erittäin myönteisesti VRC: n ja simuloidun tilan saavutuksiin.”Olemme tehneet jotain, mitä ei ole ennen tapahtunut, luonut fyysisestä näkökulmasta realistisen prosessisimulaation, joka voidaan suorittaa reaaliajassa, jotta käyttäjä voi tehdä vuorovaikutteisen työnsä. Tarvitset sitä todella, koska puhumme henkilöstä ja robotista yhtenä ryhmänä, joten robotin simuloinnin pitäisi toimia samassa ajassa kuin henkilö, mikä tarkoittaa reaaliajassa. Tässä puolestaan tarvitaan kompromisseja mallin tarkkuuden ja vakauden välillä … Uskon, että olemme saavuttaneet paljon virtuaalikilpailussa."
Stephen selitti, että IHMC: n ihmisen ja koneen kognitiivisten kykyjen instituutti kohtasi erilaisia haasteita ohjelmistokehityksessä. "Käytimme omaa simulointiympäristöämme, jonka integroimme Gazeboon osana virtuaalikilpailua, mutta suuri osa kehityksestämme tehdään Simulation Construction Set -alustallamme … käytimme ohjelmistoa, kun lanseerasimme todellisen robotin, teimme paljon mallinnusta ja tämä on yksi kulmakivistämme, odotamme paljon hyviä ohjelmistokehityskokemuksia."
Stephen sanoi, että Java -ohjelmointikieli on suositumpi IHMC: ssä, koska sillä on "todella vaikuttava työkalupakki, joka on kasvanut sen ympärille". Hän huomautti, että Gazeboa ja omaa ohjelmistoa yhdistäessään”suurin ongelma on se, että kirjoitamme ohjelmistomme Java -ohjelmaan ja suurin osa robottien ohjelmistoista käyttää C- tai C ++ -laitteita, jotka ovat erittäin hyviä sulautetuille järjestelmille. Mutta haluamme tehdä työtä Javalla haluamallamme tavalla - saada koodimme toimimaan tietyllä aikavälillä, kuten se on toteutettu C- tai C ++ -muodoissa, mutta kukaan muu ei käytä sitä. On suuri ongelma saada kaikki Gazebo -ohjelmat toimimaan Java -koodimme kanssa.”
DARPA ja Open Source Foundation jatkavat simuloinnin ja virtuaalitilan kehittämistä ja parantamista.”Olemme alkaneet ottaa käyttöön elementtejä, jotka tekevät simulaattorista hyödyllisemmän eri ympäristössä, pelastuspaikan ulkopuolella. Otamme esimerkiksi kilpailussa käyttämämme ohjelmiston (nimeltään CloudSim, koska se simuloi pilvilaskentaympäristössä) ja kehitämme sen tarkoituksena käyttää pilvipalvelimia”, Görki sanoi.
Yksi tärkeimmistä eduista, kun simuloitu ympäristö on avoinna julkiseen käyttöön ja sen kanssa työskentely pilvessä, on se, että tehokkaammat järjestelmät voivat suorittaa korkean tason laskelmia palvelimilla, jolloin ihmiset voivat käyttää kevyitä tietokoneitaan ja jopa netbookeja ja tabletteja työskennellä työpaikallasi. Görki uskoo myös, että tämä lähestymistapa on erittäin hyödyllinen opetuksessa sekä tuotesuunnittelussa ja kehittämisessä. "Voit käyttää tätä simulaatioympäristöä mistä päin maailmaa tahansa ja kokeilla uutta robottiasi siinä."
