Trang chủ Robot & Robotics Robot & Robotics DARPA Robotics Challenge Robot ứng phó thiên tai

DARPA Robotics Challenge Robot ứng phó thiên tai

Trung tuần tháng 4, cơ quan Nghiên cứu cao cấp của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ (DARPA) đã công bố một chương trình tham vọng nhằm thúc đẩy công nghệ robot nhằm ứng phó với thiên tai, mang tên DARPARoboticsChallenge. Chương trình sẽ tài trợ hàng chục triệu Đô la cho các nhóm nghiên cứu robot trên thế giới để phát triển và chế tạo các robot có khả năng thực hiện các di chuyển, qua các đống đổ nát hay điều khiển các thiết bị điện.

Đích đến của chương trình là một cuộc tranh tài tuyệt đỉnh với việc robot lái xe tải, phá vỡ các bức tường chắn, thực hiện sửa chữa trong môi trường mô phỏng thảm họa công nghiệp. Người chiến thắng sẽ giành giải thưởng 2 triệu Đô la.

Minh họa một kịch bản phản ứng của robot trong chương trình DARPARoboticsChallenge: robot trên bên phải sử dụng một công cụ sức mạnh để phá vỡ bức tường chắn trong khi robot bên trái di chuyển để đóng van một đường ống rò rỉ

Một trong những trường hợp được DARPA đặc biệt đề cập đến là thảm họa hạt nhân Fukushima xảy ra tại Nhật. Thiệt hại sẽ nhỏ hơn rất nhiều nếu có các robot mạnh mẽ hơn. Một trong những kịch bản thảm họa được DARPAchuẩn bị cho cuộc tranh tài sẽ gần giống với các sự kiện kịch tính diễn ra trong 24 giờ đầu tiên tại Fukushima, khi các công nhân đã cố gắng nhưng cuối cùng không để sửa chữa một trong các lò phản ứng bị tê liệt.

Khi được hỏi liệu một loạt các nhiệm vụ cho thách thức như sử dụng búa để phá vỡ một bức tường, đóng van của một đường ống rò rỉ, thay thế một máy bơm làm mát có quá khó hay không, Tiến sĩ GillPratt, quản lý chương trình DARPA nói: "Chúng tôi nghĩ rằng nó thực sự khó, nhưng không phải là một điều không thể làm được". "Đó là một mục tiêu có rất nhiều rủi ro, nhưng cũng có rất nhiều cơ hội, và đó thực sự là chủ đề của những gì DARPA cố gắng làm".

Các chương trình trước đây của DARPA tập trung vào các phương tiện tự động. Các cuộc thi là cách để thúc đẩy sự đổi mới bằng cách thiết lập sự cạnh tranh đáng kể về phát triển công nghệ trong một lĩnh vực cụ thể của DARPA. Điều này sẽ tập trung nhân lực và tạo ra các bước tiến đáng kể trong công nghệ chỉ trong một thời gian ngắn.

Chương trình mới tìm cách phát triển không chỉ về phần cứng robot mà cả phần mềm mô phỏng mã nguồn mở. Pratt cho biết DARPA đặt rất nhiều kỳ vọng và nguồn lực vào việc tạo ra một hệ thống mô phỏng - được hy vọng sẽ trở thành một “công cụ chuyển đổi" trong lĩnh vực robot, thúc đẩy sự đổi mới và giúp giảm các rào cản cho các công ty gia nhập vào thị trường robot. Để phát triển được hệ thống giả lập này, cần thu hút không chỉ các nhà nghiên cứu robot mà còn cần đóng góp với các nền tảng đa dạng trong các lĩnh vực như đồ họa máy tính và trò chơi video, cộng thêm các đóng góp tài chính theo mức độ khác nhau.

Dưới đây là một số thông tin về chương trình:

* Mục tiêu: Mục tiêu của chương trình mới là "phát triển robot có khả năng thực hiện các nhiệm vụ phức tạp trong điều kiện nguy hiểm. Chìa khóa là công nghệ robot có khả năng "tự chủ, liên kết, khéo léo, mạnh mẽ và độ bền trong điều kiện khắc nghiệt."

* Thời gian: Chương trình sẽ bao gồm hai giai đoạn. Giai đoạn 1 sẽ kéo dài trong 15 tháng từ 1/10/2012 đến ngày 31/12/2013. Giai đoạn 2 sẽ kéo dài 12 tháng từ ngày 01/1/2014 đến 31/12/2014.

* Giải thưởng: DARPA đưa ra một giải thưởng tiền mặt 2 triệu Đô được trao cho một đội bóng duy nhất ở cuối của Thách thức thứ hai. Không có giải thưởng cho các thách thức đầu tiên.

* Cạnh tranh: Chương trình này làm ở trên toàn thế giới, và không có yêu cầu có quan hệ với một công ty hoặc phòng thí nghiệm của Mỹ. Các đội tham gia sẽ được phép tham gia trong một trong 4 hang mục: A, Các đội đề xuất phát triển robot và phần mềm của riêng mình, nếu được chọn sẽ nhận được tài trợ từ DARPA. B, Các đội đề xuất phát triển phần mềm máy tính/chương trình mô phỏng, sẽ được tài trợ nếu được chọn.C, Các độ tự phát triển để cạnh tranh với phần mềm mô phỏng của chương trình.D, Các đội tự phát triển robot và phần mềm để tham gia vào thử thách.

* Kinh phí: DARPA sẽ lựa chọn nhiều nhất 5 đội trong hạng mục A để tài trợ, với khoản tiền lên tới 3 triệu USD trong giai đoạn đầu tiên của chương trình. Trong hạng mục B, DARPA sẽ tài trợ lên cho 12 đội trong chín tháng đầu năm với số tiền 375.000 Đô. Sau 9 tháng, một thách thức ảo trên nền mô phỏng của chính phủ được đưa ra, là công cụ để lựa chọn 6 đội từ mục B và C để tài trợ. Số tiền tài trợ là 750.000 Đô và được hỗ trợ một nền tảng robot phát triển bởi chính phủ. Trong giai đoạn hai, DARPA sẽ chọn lên 8 đội từ Tracks A, B, và C, tài trợ mỗi đội 1 triệu Đô, sử dụng nền tảng robot được phát triển bởi chính phủ để tham gia thi đấu.

* GFEPLATFORM: DARPA sẽ tạo ra thiết bị robot của riêng mình) gọi là nền tảng GFE) cho phép các đội không chuyên về phần cứng hoặc không có phần cứng tham gia. Robot GFE dự kiến sẽ có cánh tay 7 bậc tự do (7-DOF) với hai bàn tay có hai hoặc ba ngón tay, chân 6 bậc tự do (6-DOF). Gần giữa giai đoạn 1, một cuộc cạnh tranh bằng cách sử dụng giả lập GFE sẽ xác định những đội có kết quả cao nhất trong hạng mục B và C. Các đội chiến thắng sẽ được nhận robot GFE và được tài trợ tiếp tục công việc [DARPA đã chọn Boston Dynamics để xây dựng nền tảng GFE.]

* Mô phỏng: DARPA cũng sẽ cung cấp một chương trình giả lập mã nguồn mở, được thiết kế với "mô hình robot, các bộ phận robot, môi trường". Chương trình giả lập sẽ được phát triển và phân phối bởi các nhà phát triển trên thế giới. [DARPA đã lựa chọn Open Source Robotics Foundation để phát triển phần mềm cho chương trình].

Vậy, thách thức ở đây là gì? DARPA cho biết robot sẽ cạnh tranh khả năng đáp ứng với các kịch bản thảm họa, bao gồm việc thực hiện trình tự các sự kiện sau:

1. Lái một chiếc xe có tại hiện trường

Trong trường hợp này, các robot có để vào xe, lái xe trên một đoạn đường và ra khỏi xe. Robot để thiết kế để có thể điều khiển xe, bao gồm cả điều khiển, ga, phanh, khởi động …Dự kiến xe được sử dụng là một xe phổ biến như chiếc John Deere Gator hoặc Polaris Ranger.

2. Vượt qua đống đổ nát

Robot sẽ vượt qua các địa hình khác nhau,từ bằng phẳng đến thô và dốc, có đất đá và mấp mô. Ngoài ra còn có các chướng ngại vật khác mà robot phải vượt qua.

3. Loại bỏ các chướng ngại vật chặn lối vào

Robot phải di chuyển một đối tượng chặn một lối vào. Các đối tượng sẽ có kích thước, trọng lượng, và các đặc điểm để có thể di chuyển bằng một người hay bằng nền tảng GFE. Đối tượng này dự kiến sẽ không vượt quá 5 kg và rắn, như một tảng đá hoặc một khối than, và có thể có dạng bất thường.

4. Mở cửa và thâm nhập vào tòa nhà

Trong trường hợp này, các robot có mở cảnh cửa được mở sẵn hoặc bị đóng, buộc phải dùng lực để đẩy cửa mở ra. Cửa và tay nắm cửa được dự kiến sẽ theo tiêu chuẩn của các sản phẩm thương mại sẵn có trên thị trường.

6. Sử dụng một công cụ để vượt qua vật cản

Tiếp theo, robot có sử dụng một công cụ để phá vỡ vật cản trên đường, như việc phá vỡ bức tường để đi vào trong phòng kín. Các công cụ có thể là búa điện, đục hoặc cưa điện. Nhiệm vụ là vượt qua một khung chắn (không cốt thép).

5. Leo lên một bậc thang công nghiệp và đi qua một đường đi bộ công nghiệp

Robot có để đi qua một đường đi bộ công nghiệp trên cao với một bề mặt nhám và có tay vịn. Một phần trong nhiệm vụ, robot sẽ leo lên các cầu thang công nghiệp (con người cần sử dụng hai tay và hai chân để leo các bậc thang này)

7. Xác định vị trí và đóng một van gần một đường ống bị rò rỉ

Trong trường hợp này, các robot phải tìm một đường ống bị rò rỉ và van gần đó để đóng lại. Khu vực xử lý sẽ có nhiều đường ống, nhưng chỉ có một rò rỉ, được phát hiện với khói và tiếng xì của khí thoát ra. Con người cần sử dụng hai tay để đóng van trên đường ống

8. Thay thế một bộ phận của hệ thống, ví dụ như một máy bơm làm mát

Cuối cùng, robot có để xác định vị trí các máy bơm và có thể nới lỏng một hoặc nhiều ốc vít để tháo các máy bơm này ra và làm các bước ngược lại để thay thế. Các máy bơm này sẽ đủ nhỏ và gọn đủ để một người có thể thao tác bằng một tay.

DARPA nói rằng đây là những nhiệm vụ đại diện và các tiêu chí chấm điểm và quy tắc cạnh tranh được công bố đầy đủ trên website của chương trình. Trong thử thách, các robot có khả năng tự chủ hơn và tiêu thụí năng lượng hơn sẽ giành được điểm cao hơn.q

Đức Tuyên
(Theo http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/humanoids/darpa-robotics-challenge-here-are-the-official-details)

Số 143 (11/2012)♦Tạp chí tự động hóa ngày nay


Newer news items:
Older news items:

 

Hỗ trợ online

Hỗ trợ Web
Mr Phương: 0988906030

Liên kết & Quảng cáo


 

logost new




 


 



Nhà tài trợ


Sửa biến tần

Mới cập nhật

Tìm kiếm

Quảng cáo&Liên kết