Что произошло с роботом NASA Valkyrie на соревнованиях между роботами под эгидой DARPA?
Мы уже неоднократно писали о соревнованиях между человекоподобными роботами под эгидой DARPA (Управлениe перспективных исследовательских программ, США). Суть соревнований в том, что человекоподобные роботы выполняют задания, используя инструменты, которыми пользуются люди, выполняя спасательные работы.

Робот NASA Valkyrie (наверное, один из самых сложных и потенциально способных из существующих человекоподобных роботов) участвовал в этих соревнованиях и выступил не лучшим образом. Почему? Потому что, кроме очень необычных и дорогих аппаратных средств, которыми напичкан этот робот, у него должно было быть ещё соответствующее программное обеспечение и средства управления, которые позволили бы полностью раскрыть его потенциал.
На робототехнической конференции в Беркли в прошлом месяце была получена информация о роботе Valkyrie, включая описание того, что пошло не так, как надо на соревнованиях и дальнейших планах NASA относительно робота.
Создание робота началось в октябре 2012 г., а его первая версия была закончена в июле 2013 г. Прототипом для Valkyrie был робот NASA Robonaut 2, но конструкция Valkyrie была абсолютно новым.
После этого было потрачено много времени на развитии аппаратных средств в противоположность разработке программного обеспечения. Робот оказался перенасыщен датчиками. Так как у разработчиков не было заранее идеи о том, какие датчики действительно будут необходимы, они просто оборудовали робота множеством самых современных датчиков. Это – три оптических локатора (LIDAR), и шестью видеокамерами. И это только для визуальной навигации. Идея здесь в том, что больше датчиков означает больше избыточности (дублирование одной и той же функции, если что-то откажет).

Во время испытаний, робот испытал «сетевую проблему», которая препятствовала тому, чтобы команда робототехников заработала какие либо очки. В ангаре, перед началом соревнований, все хорошо работало. Но во время испытаний команда не могла общаться с роботом вообще. Они позже обнаружили бы “диверсанта”. Это был инструмент для фильтрации сетевого трафика (network traffic shaping tool), который они сами добавили к своему программному обеспечению. И это закончило тем, что эта штука блокировала данные, передаваемые от оператора к роботу. Это проявилось как «главная нестабильность в системе управления», препятствуя тому, чтобы робот нормально функционировал.
Первый день был «легким днем» с точки зрения задач, которые ставились перед роботами. Сетевая проблема была устранена как раз к последнему событию дня (открывание дверей).
Это означало, что большая часть возможностей робота для набора очков была пропущена. На практике Valkyrie точно бы выигрывал 6-8 очков. И, если бы в первый день были трудные задачи, то робототехники быстрее бы обнаружили проблему и были бы в состоянии устранить её как раз к выполнению более легких задач.

Теперь вместо того, чтобы продолжать развивать Valkyrie самостоятельно, NASA финансирует новую программу исследований. Цель этой программы состоит в том, чтобы создать более совершенные программное обеспечение для управления роботом Valkyrie и других человекоподобных роботов NASA.
Недавно робот тестировался на стадии «базовая ходьба» с улучшенным кодом управления робота. IHMC (организация, занимающаяся совершенствование программного обеспечения) предложила серию следующих шагов:
Предварительная оценка IHMC платформы робота
Контроль за усилиями действительно хорош.
Кажется, что можно достигнуть более жесткого контроля за положением.
Возможно, робот нуждался бы в немного большем количестве вращающего момента колена (способность сделать глубокий изгиб в колене).
Робот нуждается в немного большем диапазоне движения в тазобедренных суставах.
Робот нуждается в большем поле зрения оптического локатора, установленного в голове.
Робот нуждается в более легком способе калибровки датчиков положения и вращающего момента.
Робот удобен в ремонте и обслуживании.
Робот довольно надежен, но нуждается в обширном тестировании, чтобы обнаружить и устранить возможные сбои.
У робота хорошая система безопасности для взаимодействия с человеком.
Следующие шаги:
Закончить настройку существующих средства управления и продемонстрировать робота на соревнованиях (на ходьбе, дверях, замена клапана, и сверление).
Манипулировать с большим количеством объектов.
Ходьба по скалам с частичным контактом ноги.
Продолжить работать с аппаратным обеспечением
Улучшить обратные связи в аппаратных средствах.
Объединить алгоритм ходьбы с программным обеспечением высокого уровня, аппаратными средствами и пользовательским интерфейсом.
Думается, когда проведут все работы по совершенствованию этого робота, то он сможет более успешно участвовать в состязания между робототехниками, конструирующими человекоподобных роботов Robotics Challenge, которое проводит Управление перспективных исследовательских программ Министерства обороны США.