Desafío de Robótica de DARPA

El DARPA Robotics Challenge ( DRC ) fue una competición de premios financiada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los Estados Unidos . Celebrada entre 2012 y 2015, tenía como objetivo desarrollar robots terrestres semiautónomos que pudieran realizar "tareas complejas en entornos peligrosos, degradados y modificados por el hombre". ^{[ 1 ]} El DRC sucedió al DARPA Grand Challenge y al DARPA Urban Challenge . Comenzó en octubre de 2012 y se extendió durante aproximadamente 33 meses con tres competiciones: un Virtual Robotics Challenge (VRC) que tuvo lugar en junio de 2013; y dos desafíos de hardware en vivo, las DRC Trials en diciembre de 2013 y las DRC Finals en junio de 2015. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Además de impulsar el desarrollo de robots semiautónomos, el DRC también buscaba hacer que el desarrollo de software y sistemas robóticos fuera más accesible una vez finalizado el programa. Con ese fin, el DRC financió la adaptación del simulador de robots GAZEBO por parte de la Open Source Robotics Foundation (OSRF) para los fines del DRC y la construcción de seis robots ATLAS de Boston Dynamics que se entregaron a los equipos con mejor desempeño en el VRC. ^{[ 4 ]}

El Dr. Gill Pratt, director del programa DARPA Robotics Challenge, describió a DARPA y sus objetivos con el Robotics Challenge: ^{[ 5 ]}

El papel de DARPA es impulsar la innovación. Y lo hacemos mediante esfuerzos enfocados y a corto plazo. Elegimos cosas que no son imposibles, pero tampoco de muy bajo riesgo. Así que asumimos riesgos muy altos, y esos riesgos tienen enormes recompensas. Si tenemos éxito, significa que estos robots realmente podrán marcar la diferencia. En particular, en escenarios de desastre, haciendo que la sociedad sea más resiliente. La lección del desafío original [DARPA Grand Challenge - coches sin conductor] es que la persistencia da sus frutos. Es importante que si sabes que la tecnología está casi lista y puedes ver la luz al final del túnel, un poco de persistencia valdrá la pena. Lo que espero en las pruebas es que algunos equipos obtengan algunos puntos. No creo que ningún equipo vaya a obtener todos los puntos que hay. Quizás ningún equipo obtenga ni siquiera la mitad de los puntos que hay. Pero creo que algunos equipos lo harán moderadamente bien. Mi expectativa es que los robots serán lentos. Lo que buscamos ahora es que los equipos tengan un desempeño similar al de un niño de un año. Si lo logramos, creemos que algunos de estos equipos, con perseverancia durante otro año, podrán demostrar la utilidad de los robots en un escenario de desastre real. DARPA se dedica a la innovación, no al desarrollo. Por lo tanto, esperamos a que la tecnología esté casi lista para que se produzca un gran avance y luego realizamos un esfuerzo concentrado para impulsarlo. Esto no significa que la llevemos directamente a un sistema implementado o al mercado. Para eso, dependemos del sector comercial. Pero proporcionamos el impulso, el empujón adicional que la tecnología necesita para lograrlo.

El Desafío de Robótica se centrará en escenarios de desastre o respuesta a emergencias. Aunque los requisitos pueden cambiar a medida que avanza el concurso, los requisitos iniciales de la tarea para las inscripciones de robots son: ^{[ 4 ]}

1. Conduzca un vehículo utilitario en el lugar.

2. Viaja a pie a través de los escombros.

3. Retire los escombros que bloquean una entrada.

4. Abre una puerta y entra en un edificio.

5. Subir una escalera industrial y recorrer una pasarela industrial.

6. Utilice una herramienta para romper un panel de hormigón.

7. Localice y cierre una válvula cerca de una tubería con fugas.

8. Conecte una manguera contra incendios a una tubería vertical y abra una válvula.

La competición se ha dividido en varias pistas. Las pistas A y B reciben financiación de DARPA, mientras que las pistas C y D no recibirán financiación de DARPA inicialmente. Las pistas B y C pasarán por el Desafío Virtual de Robótica (VRC), después del cual los equipos exitosos pueden recibir financiación para las etapas posteriores. ^{[ 4 ]} Las solicitudes para las pistas A y B se cerraron en mayo de 2012. ^{[ 6 ]} El plazo de solicitud para la pista C se cerró el 18 de diciembre de 2012, aunque todavía se estaban considerando solicitudes tardías en enero de 2013, ^{[ 7 ]} aunque los participantes aún pueden descargar el Simulador DRC, una aplicación de código abierto creada por la Open Source Robotics Foundation. ^{[ 8 ]} La pista D estuvo abierta para inscripciones hasta octubre de 2013. ^{[ 9 ]}

El sitio de inscripción para las pistas C y D (sin financiación) muestra ilustraciones de robots, la mayoría de los cuales se ajustan en gran medida a diseños humanoides (bípedos con dos brazos). Sin embargo, pueden ser posibles otras configuraciones, como ilustra la ilustración "Robosimian" propuesta por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

A diferencia de los desafíos anteriores, los participantes del DRC no necesitan construir sus robots desde cero. DARPA proporcionará a algunos participantes "una plataforma de hardware robótico con brazos, piernas, torso y cabeza". ^{[ 1 ]} En agosto de 2012, DARPA anunció que pagaría aproximadamente 10,9 millones de dólares a Boston Dynamics para construir siete plataformas basadas en el proyecto PETMAN para agosto de 2014. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

El concurso también incluirá tareas de "autonomía supervisada" en las que se permitirá/requerirá a operadores no expertos completar tareas utilizando el vehículo robótico. El desafío se centrará en la capacidad de completar dichas tareas de autonomía supervisada "a pesar de las comunicaciones de baja fidelidad (bajo ancho de banda, alta latencia, intermitentes)". ^{[ 4 ]}

Las pruebas de la RDC se llevaron a cabo los días 20 y 21 de diciembre de 2013 en Florida. Durante las pruebas, los robots aún se controlaban mediante teleoperación para la gran mayoría de las tareas. ^{[ 15 ]} Los 16 equipos que compitieron en las pruebas fueron:

* El número máximo de puntos alcanzables fue 32 ^{[ 16 ]}

^† El equipo SCHAFT originalmente estaba en la vía A, pero cambió a la vía D después de la adquisición por parte de Google. ^{[ 17 ]}

X = No lo intentó ^{[ 18 ]}

Los ocho mejores equipos (desde SCHAFT hasta TROOPER) eran inicialmente elegibles para recibir financiación. Sin embargo, tras la finalización de las pruebas, el equipo SCHAFT optó por pasar a la Pista D, como proyecto autofinanciado. SCHAFT fue adquirido por Google, que también adquirió tecnologías de vehículos autónomos de equipos que compitieron en el DARPA Grand Challenge. El cambio de SCHAFT a la Pista D libera financiación de DARPA para otros finalistas. THOR, ViGIR y KAIST, cada uno de los cuales obtuvo 8 puntos durante las pruebas, competirán ahora en la final, y KAIST continuará como equipo autofinanciado en la Pista D. Los equipos THOR y ViGIR se repartirán la financiación de DARPA, y el equipo THOR se dividirá a su vez en dos equipos tras el traslado de su líder a otra universidad. ^{[ 19 ]}

Las finales de la DRC se llevaron a cabo en el Fairplex de Pomona, California, los días 5 y 6 de junio de 2015. Veinticinco de las principales organizaciones de robótica del mundo se reunieron para competir por 3,5 millones de dólares en premios mientras intentaban completar un curso simulado de respuesta ante desastres. ^{[ 21 ]} Los 25 equipos que compitieron en las finales son: ^{[ 22 ]}

• Gran Desafío de DARPA

• Página oficial del Darpa Robotics Challenge
• Número especial de la revista Journal of Field Robotics: Finales del concurso de robótica de DARPA