הכרעה באולימפיאדת הרובוטים הראשונה

דרום קוריאה יכולה לחגוג! הסיבה, הרובוט DRC – HUBO, שבנה צוות פיתוח מהמכון הטכנולוגי הקוריאני, זכה בתחרות העולמית של DARPA (The Defense Advanced Research Projects Agency) לפיתוח רובוט בעל יכולות אנושיות.

על תחרות ה DARPA Robotics Challenge  הכריזה DARPA לפני שנתיים. הרעיון המרכזי היה לפתח יכולות רובוטיות שיחליפו בני אדם בהתמודדות באזורים מוכי אסון. הרעיון הואץ לכדי תחרות אחרי אירוע הכורים הגרעיניים שנפגעו בפוקושימה – יפן בשנת 2011. אז נאלצו כוחות ההצלה היפנים להיכנס בעצמם לכורים הנגועים בקרינה שהתפרצה וזאת כדי למנוע דליפת חומרים רדיואקטיביים לאוויר ולים. עיקר המאמץ היה כרוך בפתיחה וסגירה של צינורות תוך התגברות על מכשולים רבים, ולכן אחד היעדים שהוצבו לקבוצות המתחרות היה רובוט בעל יכולות מפרק אנושי היכול לבצע תנועות סיבוביות, כמו למשל פתיחת צינורות. התחרות התחלקה לשלושה שלבים לאורך שנתיים, כאשר במהלכם הציגה כל אחת מ 23 הקבוצות את הפיתוח שלה. הרובוטים שהוצגו היו חלקם בעלי מראה אנושי, וחלקם הכלאה של פלטפורמה נוסעת עם זרועות מכניות. מאחורי הקבוצות בתחרות עמדו מדינות כמו דרום קוריאה, סין, יפן ואפילו האיחוד האירופי. בכל אחד מהשלבים נופו מתחרים, עד לשלב הגמר שנערך בקליפורניה בחודש יוני האחרון. בשלב הגמר, ערכו הרובוטים תצוגת תכלית של יכולות בהתאם לתרחיש המבצעי שהוצג לקבוצות במהלך התחרות: טיפוס מדרגות, נהיגה עצמאית ברכב ופתיחה וסגירה של שסתומים. הגמר נערך במשך יומיים, ללא תכנון מוקדם של סדר המשימות. כוונת המארגנים הייתה למנוע מהקבוצות את אפשרות תכנות הרובוטים בהתאם למשימה. כך למשל אחד המועמדים המובילים לזכייה בתחרות, הרובוט Nedo של צוות Aist, נכשל בטיפוס מדרגות, מעד, התפרק ויצא מהתחרות. בכל פעם שרובוט נכשל במשימה, הוא קיבל “עונש” השהייה של עשר דקות, מה שפגע בו בניקוד הכללי של הקבוצה. כך למשל, הרובוט LEO של לוקהיד מרטין, פתח דלת ואז קרס לפתע, מה שהוציא אותו מהתחרות ביום הראשון.

בנוסף למשימות הקבועות ציפתה לקבוצות משימת הפתעה, כדי לבחון את היכולת להתמודד עם משימות חדשות ולא צפויות. המשימה שניתנה לצוותים הייתה הוצאת תקע של כבל חשמל משקע והעברתו לשקע אחר סמוך. מטרת השופטים הייתה לבחון יכולת שמצריכה דיוק מוחלט ומוטוריקה עדינה ללא הכנה מוקדמת. מבחן נוסף שבו היו הקבוצות צריכות לעמוד היה ניתוק קשר עם הרובוט. כל המערכות התבססו על קישוריות פס רחב, וזה הופל בכוונה כדי לדמות תנאי אמת בזמן אסון. המטרה במקרה הזה הייתה לבחון את יכולתו של הרובוט לקבל החלטות באופן עצמאי כחלק מהדרישה ליכולת אוטונומית.

הזוכה בתחרות, הרובוט DRC-HUBO  פותח על ידי המכון הקוריאני למדע וטכנולוגיה Korean Institute for Science and Technology) KAIST ) יחד עם חברת Rainbow, שהוקמה על ידי יוצאי KAIST. ה-DRC-HUBO הוא האחרון בסדרה של רובוטים שפותחו על ידי KAIST, החל משנת 2002. אחד מהיתרונות של הרובוט נבע מהמבנה הייחודי של הרגליים. כאשר הוא “כורע”, גלגלים המותקנים באזור “ברכיים” וב”קרסוליים” מאפשרים נסיעה קדימה ואחורה ובכך למעשה הוא משיג יכולת תנועה נוספת לתנועת המפרק האנושית. ה-HUBO שודרג לקראת התחרות, ונבנה מחדש מאלומיניום קל. לדברי מהנדסי KAIST ה-HUBO החדש חזק יותר בכל הקשור להפעלת כוח ובעל יכולת תנועה טובה יותר הודות לאלגוריתם חדש שפותח עבורו.

ה-HUBO זכה כאמור במקום הראשון עם 8 נקודות, וזמן של 44:28 דקות, אחרי שהשלים את המסלול. למקום השני הגיע הרובוט Running Man של צוות IHMC עם 8 נקודות ו– 50:26 דקות ולמקום השלישי הגיע הרובוט Chimp של הצוות Tartan Rescue גם הוא עם 8 נקודות וזמן של 55:15 דקות. הפרס הראשון זיכה את המפתחים ב-2 מיליון דולר, המקום השני זכה במיליון והשלישי בחצי מיליון. ראש DARPA, אראטי פראבאקר, אמר בסיום התחרות: “אנחנו כולנו בתחרות אחת גדולה כל הזמן ולאו דווקא בינינו. התחרות העיקרית שלנו היא האתגרים המורכבים שמציבה לנו המציאות”. DARPA ממשיכה הלאה בכל הקשור לרובוטים בעלי היכולות האנושיות. כמעט כל הרובוטים שהוצגו בתחרות צרכו הרבה מאד אנרגיה והציגו ביצועים טובים, אבל לאו דווקא לאורך זמן. מבחינת התפיסה התפעולית של רובוטים בסביבת אסון, אנרגיה היא עניין בשל חוסר בחשמל ובתשתיות קריטיות.

חברת SRI International הציגה לאחרונה, את ה DURUS, רובוט חדש שדומה מאד ביכולות שלו לרובוט ה-ATLAS, שמאחורי פיתוחו עמדו AMAZON ו-GOOGLE. לטענת SRI International ה-DURUS יעיל יותר בעשרות אחוזים. חישוב היעילות של הרובוט נמדדה על פי עלות השינוע שלו (כך על פי הלקט הביטחוני של חודש יולי במשרד הביטחון), “היעילות, במקרה זה, נאמדת בעלות השינוע (היעילות האנרגטית לשינוע חיה או כלי רכב ממקום למקום). ה DORUS השיג עלות שינוע של 1.2, לעומת עלות השינוע של אטלס העומדת על 20. עלות השינוע של אדם ממוצע הינה 0.2”.

מעבר לעלות השינוע ב-SRI International טוענים כי שיפורים שביצעו במנוע הרובוט המפעיל את הגוף המפרקי, מאפשר לו לחקות טוב יותר את ההליכה האנושית. בנוסף ל-DORUS יש יכולת טובה יותר בנטיית הגוף הטבעית. הוא יכול לרכון קדימה מבלי ליפול על ידי איזון מנועי ושינוי מרכז הכובד שלו לחלק התחתון, מתחת למותניים.

SRI International, הודיעה כי על בסיס הידע והביצועים המתקדמים של ה-DORUS, היא מתכננת לפתח רובוט המשך בשם PROXY. עלות שינוע הרובוט החדש תהיה נמוכה יותר, ותתקרב יותר לעלות שינוע אדם, (בהתאם למדד השינוע) וכן הוא יהיה בעל סוללות חזקות יותר שיאפשרו לו עבודה רציפה של שמונה שעות. ההערכה היא כי ה-PROXY יצא לשוק בעוד כשלוש שנים, וייועד לצרכים אזרחיים וצבאיים.