CHIMP führt eine der schwierigsten Aufgaben aus - versucht, einen Feuerwehrschlauch an einem Hydranten zu befestigen
Die Robotics Challenge wird von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) veranstaltet und verspricht, die Fähigkeiten von Systemen und deren Design zu revolutionieren. Werfen wir einen Blick auf diese Veranstaltung und werten wir die Meinung einiger wichtiger Akteure aus
Am 11. März 2011 wurde Japan von einem starken Erdbeben mit einem Epizentrum etwa 70 km vor der Ostküste von Honshu heimgesucht. Infolge eines Erdbebens der Stärke 9 bildeten sich Wellen, die eine Höhe von 40 Metern erreichten und sich 10 km landeinwärts ausbreiteten.
Das Atomkraftwerk Fukushima I stellte sich dem verheerenden Tsunami im Weg: Als riesige Wellen die Station trafen, wurden die Reaktoren katastrophal zerstört. Dieser Vorfall wurde zur schlimmsten Nukleartragödie seit dem Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl 1986. Diese Veranstaltung bildete die Grundlage für das Szenario eines der vielleicht bedeutendsten Robotik-Programme bis heute - DRC (DARPA Robotics Challenge - praktische Tests von Robotersystemen im Rahmen des Advanced Research and Development Administration-Programms des US-Verteidigungsministeriums).
Die DRC-Tests wurden im April 2012 angekündigt und als Szenario für diese Tests wurde Katastrophenhilfe gewählt. Die Entwicklung neuer Systeme musste im Rahmen dieses Szenarios durchgeführt werden, vor allem aufgrund der Tatsache, dass es in die 10 Schlüsselmissionen des US-Verteidigungsministeriums aufgenommen wurde, die im Januar vom Weißen Haus und dem Verteidigungsminister identifiziert wurden 2012. Im Dezember 2013 ging im Rahmen dieser Wettbewerbe eine wichtige Etappe über, als in Florida erstmals die ersten „Full-Scale“-Tests durchgeführt wurden.
DRCs unterscheiden sich in mehreren innovativen Aspekten, sie kombinieren virtuelle und Feldtests und sind offen für finanzierte und nicht finanzierte Teams. Diese Veranstaltung besteht aus vier sogenannten Abschnitten oder Tracks; Die DARPA hat zwei Tracks Track A und Track B finanziell unterstützt und diese Wettbewerbe für alle Neuankömmlinge geöffnet.
Von den vier Tracks wurden zwei (Track A und Track B) gefördert. Nach einer allgemeinen Ankündigung und Antragstellung wählte DARPA sieben Teams für Track A aus, um neue Hardware und Software zu entwickeln; in Track B entwickelten 11 Teams ausschließlich Software.
Track C wird nicht finanziert und steht neuen Mitgliedern aus der ganzen Welt offen; Wie die Teilnehmer von Track B nutzten die Teilnehmer vor allem ein virtuelles Robotersimulationsprogramm, um ihre Software zu testen. Track D ist für ausländische Mitwirkende gedacht, die Hard- und Software entwickeln möchten, jedoch zu keinem Zeitpunkt DARPA-Finanzierung haben.
Der Schlüssel zum innovativen DRC-Ansatz ist die Komponente VRC (Virtual Robotics Challenge). Die bestplatzierten Teams – egal ob aus Track B oder C – erhalten eine Förderung von DARPA sowie den Atlas-Roboter von Boston Dynamics, mit dem sie an Feldtests teilnehmen.
Im Mai 2013 bewarben sich Teams von Track B und Track C um die Qualifikation für den VRC, der im darauffolgenden Monat stattfand. Von mehr als 100 registrierten Teams wechselten nur 26 weiterhin zum VRC und nur 7 Teams näherten sich den Tests in vollem Umfang.
Die VRCs fanden in einem hochpräzisen virtuellen Raum statt, der unter der Apache 2-Lizenz der Open Source Foundation lizenziert wurde. Die Teams hatten die Aufgabe, drei der acht Aufgaben zu lösen, die in ersten Feldtests für reale Roboter identifiziert wurden.
Testen
Die in VRC demonstrierten Roboter waren zwar beeindruckend, aber wie sie sich in Feldtests verhalten würden, war nicht 100% sicher. Jill Pratt, Programmdirektorin des DRC-Wettbewerbs, sagte jedoch, er sei mit ihren Fähigkeiten sehr zufrieden. „Da dies der erste physische Teil des Tests war, hatten wir erwartet, dass wir viele Hardwareausfälle feststellen konnten, aber tatsächlich war dies nicht der Fall, die gesamte Hardware war sehr zuverlässig. Die ersten Teams, vor allem die ersten drei, haben es geschafft, mehr als die Hälfte der Punkte zu holen und deutliche Fortschritte zu machen, auch wenn wir bewusst in den Kommunikationskanal eingegriffen haben.
Pratt war auch von den Fähigkeiten des Atlas-Roboters beeindruckt: "Er hat unsere Erwartungen wirklich übertroffen … Boston Dynamics hat vorbildliche Arbeit geleistet, um sicherzustellen, dass keines der Teams durch Hardwarefehler geschädigt wird."
Es gibt jedoch noch Raum für Verbesserungen, wie etwa Manipulatorarme mit begrenztem Arbeitsraum und Leckagen aus dem Hydrauliksystem des Roboters. Bereits vor der Veranstaltung im Dezember 2013 begann der Modernisierungsprozess. Pratt sagte, dass er auch die Anzahl der verschiedenen Instrumente im Finale erhöhen möchte und die Roboter höchstwahrscheinlich einen Gürtel mit Werkzeugen haben, aus denen sie die notwendigen Werkzeuge auswählen und während der Skriptausführung ändern müssen.
Der Atlas-Roboter wurde auch von Doug Stephen, einem Forscher und Software-Ingenieur am Florida Institute for Human and Machine Cognitive Abilities, gelobt, dessen Team in Feldversuchen auf Track B den zweiten Platz belegte. "Das ist ein ganz wunderbarer Roboter … wir haben 200 Stunden Cleanzeit in zwei oder drei Monaten damit gearbeitet und das ist für eine experimentelle Plattform sehr ungewöhnlich - die Fähigkeit, stetig zu arbeiten und nicht zu brechen."
Hinter den beeindruckenden Roboterfähigkeiten von DRC stehen buchstäblich heroische Anstrengungen; Aufgaben sind besonders anspruchsvoll gestaltet und fordern die von den Teams entwickelte Hard- und Software heraus.
Obwohl die Aufgaben schwierig waren, glaubt Pratt nicht, dass DARPA die Messlatte zu hoch gelegt hat, da jede Aufgabe von mindestens einem der Teams erledigt wurde. Das Eintreiben und Fügen der Muffen erwies sich als die schwierigsten Aufgaben. Die erste war laut Stephen die schwierigste: „Ich würde definitiv sagen – die Aufgabe, ein Auto zu fahren, und nicht einmal wegen des Fahrens selbst. Wenn Sie vollautonomes Fahren wollen, was sehr schwierig ist, dann haben Sie immer einen Roboter-Operator. Das Fahren war nicht so schwierig, aber das Aussteigen ist viel schwieriger, als die Leute sich vorstellen können; es ist, als würde man ein großes 3D-Puzzle lösen.“
Entsprechend dem Format der DRC Finals, die im Dezember 2014 anstehen, werden alle Aufgaben zu einem fortlaufenden Szenario zusammengefasst. Dies alles, um es glaubwürdiger zu machen und den Teams strategische Entscheidungen über die Umsetzung zu geben. Auch die Schwierigkeit wird zunehmen, und Pratt fügte hinzu: „Unsere Herausforderung für Teams, die bei Homestead Großartiges geleistet haben, besteht darin, es noch schwieriger zu machen. Wir werden die angebundenen Kabel entfernen, die Kommunikationskabel entfernen und durch einen drahtlosen Kanal ersetzen, während wir die Qualität der Verbindung so verschlechtern, dass sie noch schlechter ist als in früheren Tests.
„Mein Plan ist im Moment, die Verbindung intermittierend zu machen, manchmal muss sie vollständig verschwinden, und ich glaube, dass dies in einer zufälligen Reihenfolge geschehen sollte, wie es bei echten Katastrophen passiert. Mal sehen, was Roboter tun können, einige Sekunden oder vielleicht bis zu einer Minute arbeiten und versuchen, einige Teilaufgaben selbst auszuführen, auch wenn sie nicht vollständig von der Kontrolle des Bedieners abgeschnitten sind, und ich denke, es wird eine sehr interessante Sicht."
Pratt sagte, dass die Sicherheitssysteme auch im Finale entfernt werden. "Das bedeutet, dass der Roboter den Sturz aushalten muss, es bedeutet auch, dass er alleine klettern muss, und es wird tatsächlich ziemlich schwierig sein."
Schaftroboter entfernt Schmutz aus seinem Weg
Herausforderungen und Strategien
Von den acht Teams während der Tests setzten fünf den ATLAS-Roboter ein, die Teilnehmer in Track A – der Sieger des Team Schaft und der dritte Sieger des Team Tartan Rescue – nutzten jedoch ihre Entwicklungen. Tartan Rescue stammt ursprünglich aus dem National Robotics Engineering Center der Carnegie Mellon University (CMU) und hat die CMU Highly Intelligent Mobile Platform (CHIMP) für DRC-Tests entwickelt. Tony Stentz von Tartan Rescue erläuterte die Beweggründe des Teams für die Entwicklung eines eigenen Systems: "Es könnte sicherer sein, einen handelsüblichen humanoiden Roboter zu verwenden, aber wir wussten, dass wir ein besseres Design für die Katastrophenhilfe entwickeln könnten."
„Wir wussten, dass wir etwas grob Menschliches schaffen mussten, aber wir mochten nicht die Notwendigkeit, dass humanoide Roboter das Gleichgewicht halten, während sie sich bewegen. Wenn sich zweibeinige Roboter bewegen, müssen sie das Gleichgewicht halten, um nicht zu fallen, und dies ist auf einer ebenen Fläche ziemlich schwierig, aber wenn es darum geht, sich durch Bauschutt zu bewegen und auf bewegliche Objekte zu treten, wird es noch schwieriger. Daher ist der CHIMP statisch stabil, er ruht auf einer ziemlich breiten Unterlage und rollt in aufrechter Position auf einem Schienenpaar zu seinen Füßen, so dass er hin und her gehen und sich drehen kann. Es kann leicht positioniert werden, um Ihre Hände auszustrecken, um alles zu tragen, was Sie beim Einsatz benötigen. Wenn er sich in schwierigerem Gelände fortbewegen muss, kann er auf alle vier Gliedmaßen fallen, da er auch Raupenpropeller an seinen Händen hat.
Zwangsläufig standen Teams aus unterschiedlichen Tracks bei der Vorbereitung auf die Tests vor unterschiedlichen Herausforderungen, das Institut für menschliche und maschinelle kognitive Fähigkeiten konzentrierte sich auf die Softwareentwicklung, denn dies ist das schwierigste Problem – der Übergang von VRC zu Feldproblemen. Stephen sagte: „Als der Atlas-Roboter an uns geliefert wurde, hatte er zwei ‚Modi‘, die Sie verwenden konnten. Der erste ist ein einfacher Satz von Bewegungen, der von Boston Dynamics bereitgestellt wird und den Sie für Bewegungen verwenden können und der noch etwas unterentwickelt ist. Es stellte sich heraus, dass die meisten Teams diese integrierten Modi von Boston Dynamics während des Homestead-Wettbewerbs verwendeten, nur sehr wenige Teams ihre eigene Robotersteuerungssoftware schrieben und niemand seine eigene Software für den gesamten Roboter schrieb …"
„Wir haben unsere eigene Software von Grund auf neu geschrieben und es war ein Ganzkörper-Controller, das heißt, es war ein Controller, der in allen Aufgaben funktionierte, wir wechselten nie zu anderen Programmen oder zu einem anderen Controller … Daher eine der schwierigsten Aufgaben war es, den Programmcode zu erstellen und auf Atlas auszuführen, da es eine Art Blackbox war, als Boston Dynamics es uns vorstellte, aber es ist ihr Roboter und ihre IP, also hatten wir wirklich keinen Low-Level-Zugriff auf den Bordcomputer Unser Software läuft auf einem externen Computer und kommuniziert dann über eine API (Application Programming Interface) über Glasfaser mit einem Bordcomputer."
Während es für das Institute for Human and Machine Cognitive Abilities sicherlich schwieriger und zeitaufwändiger war, eigenen Code von Grund auf neu zu schreiben, glaubt Stephen, dass dieser Ansatz profitabler ist, da sich Probleme schneller lösen lassen, als sich auf Boston Dynamics zu verlassen. Außerdem war die Atlas-Begleitsoftware nicht so fortschrittlich wie die Software, die Boston Dynamics in seinen eigenen Demos verwendet, „als sie den Roboter schickten … sie sagten ganz offen, dass die Bewegungen nicht das sind, was man sieht, wenn Boston Dynamics ein Video hochlädt“. der Roboter zu Youtube, der an der Software dieser Firma arbeitet. Dies ist eine weniger fortgeschrittene Version … dies reicht aus, um den Roboter zu trainieren. Ich weiß nicht, ob sie den zu verwendenden Befehlen den Code mitgeben würden, ich glaube nicht, dass sie erwartet haben, dass jeder seine eigene Software schreibt. Das heißt, was zusammen mit dem Roboter geliefert wurde, ist von Anfang an möglich und sollte nicht alle acht Aufgaben in den DRC-Praxistests erledigen.“
Die größte Herausforderung für das Tartan Rescue-Team war der enge Zeitplan für die Entwicklung der neuen Plattform und der dazugehörigen Software. „Vor fünfzehn Monaten war CHIMP nur ein Konzept, eine Zeichnung auf Papier, also mussten wir die Teile entwerfen, die Komponenten herstellen, alles zusammenbauen und alles testen. Wir wussten, dass dies die meiste Zeit in Anspruch nehmen würde, wir konnten nicht warten und mit dem Schreiben von Software beginnen, bis der Roboter fertig war, also begannen wir parallel mit der Entwicklung von Software. Wir hatten eigentlich keinen vollwertigen Roboter, mit dem wir arbeiten konnten, also haben wir während der Entwicklung Simulatoren und Hardwareersatz verwendet. Wir hatten zum Beispiel einen separaten Manipulatorarm, mit dem wir bestimmte Dinge für ein einzelnes Glied überprüfen konnten“, erklärt Stentz.
In Bezug auf die Komplikationen, die zur Verschlechterung der Datenübertragungskanäle beitragen werden, stellte Stentz fest, dass diese Entscheidung von Anfang an speziell für solche Situationen getroffen wurde und dass es sich um kein sehr schwieriges Problem handelt. „Wir haben Sensoren am Roboterkopf montiert – Laser-Entfernungsmesser und Kameras –, die es uns ermöglichen, eine vollständige 3D-Texturkarte und ein Modell der Roboterumgebung zu erstellen; damit steuern wir den Roboter von der Bedienerseite aus und können uns diese Situation je nach verfügbarem Frequenzband und Kommunikationskanal in unterschiedlichen Auflösungen vorstellen. Wir können unsere Aufmerksamkeit fokussieren und erhalten in einigen Bereichen eine höhere Auflösung und in anderen Bereichen eine niedrigere Auflösung. Wir haben die Möglichkeit, den Roboter direkt aus der Ferne zu steuern, bevorzugen jedoch ein höheres Maß an Steuerung, wenn wir Ziele für den Roboter definieren, und dieser Steuerungsmodus ist widerstandsfähiger gegen Signalverlust und Verzögerungen.“
Der Schaft-Roboter öffnet die Tür. Verbesserte Roboterhandhabungsfähigkeiten sind ein Muss für zukünftige Systeme
Nächste Schritte
Stentz und Stephen sagten, dass ihre Teams derzeit ihre Fähigkeiten in realen Tests evaluieren, um zu beurteilen, welche Maßnahmen ergriffen werden müssen, um voranzukommen, und dass sie auf eine DARPA-Überprüfung und zusätzliche Informationen zu den Finals warten. Stephen sagte, dass sie sich auch darauf freuen, einige Modifikationen für den Atlas zu erhalten, und wies auf eine bereits genehmigte Anforderung für das Finale hin - die Verwendung einer Bordstromversorgung. Für CHIMP ist dies kein Problem, da der Roboter mit Elektroantrieb bereits eigene Akkus tragen kann.
Stentz und Stephen waren sich einig, dass es eine Reihe von Herausforderungen gibt, die bei der Entwicklung des Robotersystems und der Entwicklung von Plattformtypen, die in Katastrophenhilfeszenarien verwendet werden können, angegangen werden müssen. „Ich würde sagen, dass es nichts auf der Welt gibt, das ein Allheilmittel sein könnte. Was die Hardware angeht, glaube ich, dass Maschinen mit flexibleren Manipulationsmöglichkeiten nützlich sein können. Was die Software angeht, glaube ich, dass Roboter ein größeres Maß an Autonomie benötigen, damit sie bei Remote-Operationen ohne Kommunikationskanal bessere Leistungen erbringen können. sie können Aufgaben schneller erledigen, weil sie viel selbst erledigen und mehr Entscheidungen pro Zeiteinheit treffen. Ich denke, die gute Nachricht ist, dass DARPA-Wettbewerbe wirklich darauf ausgerichtet sind, sowohl Hardware als auch Software zu fördern“, sagte Stentz.
Stephen glaubt, dass auch Verbesserungen in den Technologieentwicklungsprozessen erforderlich sind. „Als Programmierer sehe ich viele Möglichkeiten, Software zu verbessern, und ich sehe auch viele Verbesserungsmöglichkeiten, während ich an diesen Maschinen arbeite. Viele interessante Dinge passieren in Labors und Universitäten, wo es möglicherweise keine starke Kultur dieses Prozesses gibt, so dass die Arbeit manchmal planlos verläuft. Auch wenn man sich die wirklich interessanten Projekte in den DRC-Studien anschaut, erkennt man, dass es viel Raum für Hardware-Verbesserungen und Innovationen gibt.“
Stephen bemerkte, dass Atlas ein Paradebeispiel dafür ist, was erreicht werden kann – ein praktikables System, das in kurzer Zeit entwickelt wurde.
Für Pratt ist das Problem jedoch definierter und er glaubt, dass die Softwareverbesserung an erster Stelle stehen sollte. „Ich versuche zu vermitteln, dass sich der Großteil der Software zwischen den Ohren befindet. Ich meine, was im Gehirn des Bedieners vorgeht, was im Gehirn des Roboters vor sich geht und wie die beiden miteinander übereinstimmen. Wir wollen uns auf die Hardware des Roboters konzentrieren und haben immer noch Probleme damit, zum Beispiel haben wir Probleme mit Produktionskosten, Energieeffizienz … Der schwierigste Teil ist zweifellos die Software; und es ist der Programmiercode für die Roboter-Mensch-Schnittstelle und der Programmiercode für die Roboter selbst, um die Aufgabe selbst auszuführen, einschließlich Wahrnehmung und Situationsbewusstsein, Bewusstsein dafür, was in der Welt passiert, und Entscheidungen basierend auf dem, was der Roboter wahrnimmt."
Pratt glaubt, dass die Suche nach kommerziellen Roboteranwendungen der Schlüssel zur Entwicklung fortschrittlicher Systeme und zur Weiterentwicklung der Branche ist. „Ich denke, wir brauchen wirklich kommerzielle Anwendungen, die über Katastrophenmanagement und allgemeine Verteidigung hinausgehen. Die Wahrheit ist, dass die Märkte für Verteidigung, Notfallhilfe und Katastrophenhilfe im Vergleich zum kommerziellen Markt winzig sind.
„Wir reden bei DARPA gerne und viel darüber, am Beispiel von Handys. Die DARPA hat viele der Entwicklungen finanziert, die zu der Technologie geführt haben, die in Mobiltelefonen verwendet wird … Wenn dies nur der Verteidigungsmarkt wäre, für den die Zellen bestimmt sind, würden sie viele Größenordnungen mehr kosten als jetzt, und das liegt an den riesiger kommerzieller Markt, der es ermöglicht hat, eine unglaubliche Verfügbarkeit von Mobiltelefonen zu erreichen …"
„Im Bereich der Robotik brauchen wir aus unserer Sicht genau diese Abfolge von Ereignissen. Wir müssen sehen, wie die kommerzielle Welt Anwendungen kauft, die die Preise sinken lassen, und dann können wir Systeme speziell für das Militär entwickeln, in die kommerzielle Investitionen getätigt werden.
Die ersten acht Teams werden an den Prüfungen im Dezember 2014 teilnehmen - Team Schaft, IHMC Robotics, Tartan Rescue, Team MIT, Robosimian, Team TRAClabs, WRECS und Team Trooper. Jeder erhält 1 Million US-Dollar, um seine Lösungen zu verbessern, und letztendlich erhält das Gewinnerteam einen Preis von 2 Millionen US-Dollar, obwohl für die meisten Anerkennung viel wertvoller ist als Geld.
Robosimian vom Jet Propulsion Laboratory der NASA hat ein ungewöhnliches Design
Virtuelles Element
DARPAs Aufnahme von zwei Tracks in DRC-Trials, an denen nur Softwareentwicklungsteams teilnehmen, spricht für den Wunsch des Managements, die Programme einem möglichst breiten Teilnehmerkreis zu öffnen. Zuvor waren solche Technologieentwicklungsprogramme das Vorrecht von Rüstungsunternehmen und Forschungslabors. Die Schaffung eines virtuellen Raums, in dem jedes Team seine Software testen kann, ermöglichte es jedoch Konkurrenten, die wenig oder keine Erfahrung in der Entwicklung von Software für Roboter hatten, auf dem gleichen Niveau wie bekannte Unternehmen in diesem Bereich zu konkurrieren. DARPA betrachtet den simulierten Raum auch als langfristiges Erbe der DRC-Tests.
Im Jahr 2012 beauftragte DARPA die Open Source Foundation, einen virtuellen Raum für die Challenge zu entwickeln, und die Organisation machte sich daran, ein offenes Modell mit Gazebo-Software zu erstellen. Gazebo ist in der Lage, Roboter, Sensoren und Objekte in einer 3D-Welt zu simulieren und soll realistische Sensordaten und so genannte „physikalisch plausible Interaktionen“zwischen Objekten liefern.
Der Vorsitzende der Open Source Foundation, Brian Goerkey, sagte, dass Gazebo aufgrund seiner bewährten Fähigkeiten verwendet wurde. „Dieses Paket ist in der Robotik-Community recht weit verbreitet, weshalb DARPA darauf wetten wollte, weil wir seine Vorteile in seiner Leistung gesehen haben. Wir könnten eine Community von Entwicklern und Benutzern darum aufbauen.“
Obwohl Gazebo bereits ein bekanntes System war, stellte Gorky fest, dass, obwohl noch Spielraum vorhanden sei, Schritte unternommen werden sollten, um die von DARPA identifizierten Anforderungen zu erfüllen. „Wir haben sehr wenig getan, um Laufroboter zu modellieren, wir haben uns hauptsächlich auf Plattformen mit Rädern konzentriert und es gibt einige Aspekte bei der Modellierung von Laufrobotern, die ganz anders sind. Sie müssen sehr vorsichtig sein, wie Sie eine Kontaktauflösung vornehmen und wie Sie den Roboter modellieren. Auf diese Weise erhalten Sie gute Parameter im Austausch für Genauigkeit. Es wurde viel Aufwand in die detaillierte Simulation der Physik des Roboters gesteckt, so dass Sie Simulationen von guter Qualität erhalten und den Roboter fast in Echtzeit arbeiten lassen können, im Gegensatz zu einem Zehntel oder Hundertstel der Echtzeit, was wahrscheinlich ist. wenn nicht für all die Mühe, die du hineingesteckt hast."
Ein simulierter Atlas-Roboter steigt während der virtuellen Wettkampfphase des DRC in ein Auto ein
Was die Simulation des Atlas-Roboters für den virtuellen Raum angeht, so Görki, müsse die Stiftung mit einem Basisdatensatz beginnen. „Wir haben mit einem Modell von Boston Dynamics angefangen, wir haben nicht mit detaillierten CAD-Modellen angefangen, wir hatten ein vereinfachtes kinematisches Modell, das uns zur Verfügung gestellt wurde. Im Grunde eine Textdatei, die sagt, wie lang dieses Bein ist, wie groß es ist und so weiter. Die Herausforderung für uns bestand darin, dieses Modell richtig und genau anzupassen, damit wir im Austausch für Genauigkeit einen Kompromiss bei der Leistung erzielen konnten. Wenn Sie es auf einfache Weise modellieren, können Sie einige Ungenauigkeiten in der zugrunde liegenden Physik-Engine einführen, die es in bestimmten Situationen instabil machen. Daher ist es viel Arbeit, das Modell leicht zu ändern und in einigen Fällen eigenen Code zu schreiben, um bestimmte Teile des Systems zu simulieren. Dies ist nicht nur eine Simulation einfacher Physik, es gibt ein Niveau, unter das wir nicht gehen werden."
Pratt äußert sich sehr positiv über das, was mit VRC und simuliertem Weltraum erreicht wurde. „Wir haben etwas getan, was noch nie zuvor passiert ist, eine realistische Prozesssimulation aus physikalischer Sicht erstellt, die in Echtzeit ausgeführt werden kann, damit der Bediener seine interaktive Arbeit erledigen kann. Das brauchen Sie wirklich, da wir über eine Person und einen Roboter als ein Team sprechen, also sollte die Simulation eines Roboters im gleichen Zeitrahmen wie eine Person, also in Echtzeit, funktionieren. Hier ist wiederum ein Kompromiss zwischen der Genauigkeit des Modells und seiner Stabilität gefragt … Ich glaube, wir haben im virtuellen Wettbewerb viel erreicht.“
Stephen erklärte, dass das Institut für menschliche und maschinelle kognitive Fähigkeiten des IHMC vor verschiedenen Herausforderungen in der Softwareentwicklung stand. „Wir haben unsere eigene Simulationsumgebung verwendet, die wir im Rahmen eines virtuellen Wettbewerbs in Gazebo integriert haben, aber ein Großteil unserer Entwicklung erfolgt auf unserer Plattform namens Simulation Construction Set … Wir haben viel modelliert und dies ist einer unserer Eckpfeiler, wir freuen uns auf viele gute Erfahrungen in der Softwareentwicklung.
Stephen sagte, dass die Programmiersprache Java bei IHMC bevorzugt wird, weil sie "eine wirklich beeindruckende Toolbox hat, die um sie herum gewachsen ist". Er bemerkte, dass bei der Kombination von Gazebo und seiner eigenen Software „das Hauptproblem darin besteht, dass wir unsere Software in Java schreiben und die meisten Software für Roboter C oder C ++ verwenden, die für eingebettete Systeme sehr gut sind. Aber wir wollen in Java so arbeiten, wie wir es wollen - unseren Code in einem bestimmten Zeitrahmen zum Laufen bringen, wie er in C oder C ++ implementiert ist, aber sonst niemand verwendet. Es ist ein großes Problem, alle Gazebo-Programme dazu zu bringen, mit unserem Java-Code zu arbeiten.“
DARPA und die Open Source Foundation entwickeln und verbessern die Simulation und den virtuellen Raum weiter. „Wir beginnen mit der Implementierung von Elementen, die den Simulator in einer anderen Umgebung, außerhalb des Rettungsstandorts, nützlicher machen. Wir nehmen zum Beispiel die Software, die wir im Wettbewerb verwendet haben (wird CloudSim genannt, weil sie in der Cloud-Computing-Umgebung simuliert) und entwickeln sie mit der Absicht, auf Cloud-Servern zu laufen“, sagte Görki.
Einer der Hauptvorteile einer für die Öffentlichkeit zugänglichen simulierten Umgebung und deren Arbeit in der Cloud besteht darin, dass Berechnungen auf hoher Ebene von leistungsfähigeren Systemen auf Servern durchgeführt werden können, wodurch die Benutzer ihre leichten Computer und sogar Netbooks und Tablets verwenden können. an Ihrem Arbeitsplatz zu arbeiten. Görki glaubt auch, dass dieser Ansatz für die Lehre sowie für die Produktgestaltung und -entwicklung sehr nützlich sein wird. "Sie können von überall auf der Welt auf diese Simulationsumgebung zugreifen und Ihren neuen Roboter darin ausprobieren."
