Milion dolarów dla konstruktora najszybszego pojazdu bez kierowcy
Chcemy dotrzeć do piekielnie zdolnych młodych ludzi, którzy bez przerwy bębnią w klawiaturę, a kiedy mama woła ich na obiad, nie mają na to najmniejszej ochoty, bo muszą napisać jeszcze jedną linijkę programu - mówi "Wprost" pułkownik Jose Negron, szef programowy wyścigu robotów Grand Challenge. Na trasie z miasta aniołów (Los Angeles) do miasta grzechu (Las Vegas) 13 marca będą się ścigać pojazdy samobieżne, sterowane wyłącznie przez komputer analizujący sygnały z radaru, ladaru (wiązki lasera omiatającej teren przed pojazdem), a także dwóch kamer umożliwiających tworzenie trójwymiarowych obrazów oraz sytemu GPS. Organizatorem tych jedynych w swoim rodzaju mistrzostw jest Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA), jednostka Pentagonu (jej konstruktorzy stworzyli m.in. mechaniczne kraby, które US Navy wykorzystuje do prowadzenia zwiadów). Twórca robota, który zwycięży wyścig, otrzyma w nagrodę milion dolarów, pod warunkiem że pojazd przybędzie na metę nie później niż dziesięć godzin po starcie. Średnia prędkość musi zatem wynosić przynajmniej 48 km na godzinę.
Specjaliści z koncernów Lockheed Martin, General Dynamics czy Northrop Grumman bezskutecznie zajmowali się konstruowaniem samobieżnych robotów dla wojska od piętnastu lat. Wydano na ten cel miliardy dolarów. Zapowiadano, że wkrótce samosterujące samochody będą odwozić dzieci do szkoły i prowadzić skomplikowane akcje ratunkowe, a niedzielni kierowcy przestaną być zagrożeniem na drogach. Nic z tego nie wyszło. Powodzenie wielkiego wyścigu robotów ma przerwać impas.
Nomad na Antarktyce
- Myśleliśmy, że zgłosi się najwyżej 20 zespołów, w większości szaleńców. Bardzo się pomyliliśmy - mówi Negron. Do listopada ubiegłego roku wpłynęło 106 wniosków. Ostatecznie w wyścigu weźmie udział 25 pojazdów - żaden z nich nie jest kierowany ręką człowieka. Na 8 marca wyznaczono termin ostatniego sprawdzianu. Test odbędzie się w Fontanie w stanie Kalifornia. Uczestnicy będą musieli dowieść, że ich pojazdy rzeczywiście potrafią omijać przeszkody. Jeśli im się to nie uda, odpadną w przedbiegach.
Największe szanse na sukces ma grupa kierowana przez Williama "Reda" Whittakera, szefa Robotics Institute na Carnegie Mellon University. Uczony skonstruował już 65 robotów. Jednym z nich jest zbudowany w 2002 r. Groundhog, który pomógł dotrzeć do dziewięciu górników uwięzionych w kopalni w Querceek w stanie Pensylwania. Jadąc podziemnymi korytarzami kopalni lub jaskini, robot samodzielnie tworzy ich trójwymiarową mapę. Przypominający kształtem volkswagena garbusa Nomad, inny robot Whittakera, został stworzony dla NASA i odbył już samodzielną podróż po Antarktyce, gdzie analizował skład chemiczny skał.
Whittaker jest uważany za faworyta Grand Challenge. Jego pojazd o nazwie Sandstorm, który kosztował 2,5 mln dolarów, to stabilny, duży samochód terenowy Humvee z 1986 r. wyposażony w komputer o gigantycznej mocy obliczeniowej (procesor Itanium 2 z trzema gigabajtami pamięci operacyjnej), dwie kamery, laser dalekiego zasięgu oraz system trzech żyroskopów pozwalających ograniczyć drgania czujników. Nad konstrukcją pojazdu pracował sztab pomocników Whittakera, około 30 studentów, w większości uczestników prowadzonych przez niego zajęć. "Jeśli jesteś w Egipcie i budujesz piramidy, musisz mieć odpowiednią liczbę niewolników" - żartuje Whittaker. Właśnie owi "niewolnicy" dzięki mrówczej pracy stworzyli najdokładniejszą na świecie mapę pogranicza stanów Kalifornia i Nevada. Z tej mapy Sandstorm ma korzystać podczas rajdu.
Stabilny motocykl bez motocyklisty
Na sukces może liczyć zespół z California Institute of Technology, dysponujący 400 tys. dolarów. Uczeni i studenci z Caltechu wykorzystali samochód terenowy Chevy Tahoe z 1996 r. i wyposażyli go w komputery IBM Pentium 4. Na sprzęt przeznaczyli jednak niewielką część budżetu. Większość pieniędzy wykorzystali na stworzenie oprogramowania. Jeden z tańszych projektów powstał w firmie CyberRider kierowanej przez Ivara Schoenmeyra. - Nasz wehikuł to autorska konstrukcja, której podstawą jest terenowa wersja volkswagena garbusa. Wydaliśmy 100 tys. dolarów - powiedział "Wprost" Schoenmeyr.
Twórcy najdziwniejszego, a jednocześnie najtańszego projektu (89 tys. dolarów) wykorzystali motocykl! Anthony Levandowski, absolwent University of California w Berkeley, zamontował na nim 64-bitowy serwer AMD Operton i żyroskopy utrzymujące pojazd w pionie (podobne do tego, jaki wykorzystał w Gingerze Dean Kamen). Levandowski jest przekonany, że taka konstrukcja okaże się skuteczniejsza niż samochód. Najczęstszą przyczyną wykluczenia z wyścigów terenowych nie jest bowiem uderzenie w drzewo czy inną przeszkodę, lecz przewrócenie pojazdu. Wystarczy wjechać lewym kołem na przeszkodę i auto dachuje. - Nasz motocykl może spadać nawet z wysokości sześciu metrów, a żyroskopy pozwolą mu pozostać w pionie. Może łatwo podjechać pod górę, poruszać się w terenie zadrzewionym. Nawet jeśli się przewróci, boczne nóżki pozwolą mu powrócić do pozycji pionowej - mówi Levandowski.
Z Vegas do Bagdadu
O tym, jaka będzie dokładna trasa wyścigu, uczestnicy dowiedzą się dwie godziny przed startem. Pustynia Mojave nie jest łatwym terenem. Zaledwie 10 proc. trasy będą stanowić drogi asfaltowe. Pozostała część to kamieniste wąwozy i piaskowe wzniesienia. "Skały wulkaniczne to jedna z najtrudniejszych przeszkód - można na nich zedrzeć opony" - mówi Sal Fish z DARPA. Pojazdy będą także musiały przejeżdżać przez niewielkie zbiorniki wodne oraz tory kolejowe. Teren wyścigu będzie wprawdzie strzeżony, ale nie można całkowicie wykluczyć kontaktu z ludźmi. - Może się zdarzyć, że pojazdy napotkają grupę biologów badających zagrożone wyginięciem żółwie pustynne - mówi Mike Fagan odpowiedzialny za bezpieczeństwo na trasie wyścigu.
Roboty samobieżne sterowane wyłącznie komputerem są już powszechnie używane. Największy rozgłos zyskały ostatnio Spirit i Opportunity, marsjańskie łaziki. - Samobieżne traktory produkowane przez firmę John Deere, wykorzystujące system GPS, stosowane są już na amerykańskich farmach do sadzenia drzew i krzewów, a także nawożenia gleby - mówi Ivar Schoenmeyr. Firma iRobot sprzedaje odkurzacze, które same poruszają się po domu czy biurze, a Sharper Image ma w ofercie tzw. inteligentną kosiarkę do trawy. Stworzone dotychczas roboty poruszają się jednak bardzo wolno, tak aby ich czujniki mogły analizować stale dopływające dane. Pojazdy, które zmierzą się podczas Grand Challenge, muszą być nie tylko wytrzymałe, ale także szybkie. - Droga do Vegas przypomina drogę do Bagdadu, na całej planecie wojny o postęp toczą się przeważnie na terenach pustynnych - mówi William "Red" Whittaker.
Specjaliści z koncernów Lockheed Martin, General Dynamics czy Northrop Grumman bezskutecznie zajmowali się konstruowaniem samobieżnych robotów dla wojska od piętnastu lat. Wydano na ten cel miliardy dolarów. Zapowiadano, że wkrótce samosterujące samochody będą odwozić dzieci do szkoły i prowadzić skomplikowane akcje ratunkowe, a niedzielni kierowcy przestaną być zagrożeniem na drogach. Nic z tego nie wyszło. Powodzenie wielkiego wyścigu robotów ma przerwać impas.
Nomad na Antarktyce
- Myśleliśmy, że zgłosi się najwyżej 20 zespołów, w większości szaleńców. Bardzo się pomyliliśmy - mówi Negron. Do listopada ubiegłego roku wpłynęło 106 wniosków. Ostatecznie w wyścigu weźmie udział 25 pojazdów - żaden z nich nie jest kierowany ręką człowieka. Na 8 marca wyznaczono termin ostatniego sprawdzianu. Test odbędzie się w Fontanie w stanie Kalifornia. Uczestnicy będą musieli dowieść, że ich pojazdy rzeczywiście potrafią omijać przeszkody. Jeśli im się to nie uda, odpadną w przedbiegach.
Największe szanse na sukces ma grupa kierowana przez Williama "Reda" Whittakera, szefa Robotics Institute na Carnegie Mellon University. Uczony skonstruował już 65 robotów. Jednym z nich jest zbudowany w 2002 r. Groundhog, który pomógł dotrzeć do dziewięciu górników uwięzionych w kopalni w Querceek w stanie Pensylwania. Jadąc podziemnymi korytarzami kopalni lub jaskini, robot samodzielnie tworzy ich trójwymiarową mapę. Przypominający kształtem volkswagena garbusa Nomad, inny robot Whittakera, został stworzony dla NASA i odbył już samodzielną podróż po Antarktyce, gdzie analizował skład chemiczny skał.
Whittaker jest uważany za faworyta Grand Challenge. Jego pojazd o nazwie Sandstorm, który kosztował 2,5 mln dolarów, to stabilny, duży samochód terenowy Humvee z 1986 r. wyposażony w komputer o gigantycznej mocy obliczeniowej (procesor Itanium 2 z trzema gigabajtami pamięci operacyjnej), dwie kamery, laser dalekiego zasięgu oraz system trzech żyroskopów pozwalających ograniczyć drgania czujników. Nad konstrukcją pojazdu pracował sztab pomocników Whittakera, około 30 studentów, w większości uczestników prowadzonych przez niego zajęć. "Jeśli jesteś w Egipcie i budujesz piramidy, musisz mieć odpowiednią liczbę niewolników" - żartuje Whittaker. Właśnie owi "niewolnicy" dzięki mrówczej pracy stworzyli najdokładniejszą na świecie mapę pogranicza stanów Kalifornia i Nevada. Z tej mapy Sandstorm ma korzystać podczas rajdu.
Stabilny motocykl bez motocyklisty
Na sukces może liczyć zespół z California Institute of Technology, dysponujący 400 tys. dolarów. Uczeni i studenci z Caltechu wykorzystali samochód terenowy Chevy Tahoe z 1996 r. i wyposażyli go w komputery IBM Pentium 4. Na sprzęt przeznaczyli jednak niewielką część budżetu. Większość pieniędzy wykorzystali na stworzenie oprogramowania. Jeden z tańszych projektów powstał w firmie CyberRider kierowanej przez Ivara Schoenmeyra. - Nasz wehikuł to autorska konstrukcja, której podstawą jest terenowa wersja volkswagena garbusa. Wydaliśmy 100 tys. dolarów - powiedział "Wprost" Schoenmeyr.
Twórcy najdziwniejszego, a jednocześnie najtańszego projektu (89 tys. dolarów) wykorzystali motocykl! Anthony Levandowski, absolwent University of California w Berkeley, zamontował na nim 64-bitowy serwer AMD Operton i żyroskopy utrzymujące pojazd w pionie (podobne do tego, jaki wykorzystał w Gingerze Dean Kamen). Levandowski jest przekonany, że taka konstrukcja okaże się skuteczniejsza niż samochód. Najczęstszą przyczyną wykluczenia z wyścigów terenowych nie jest bowiem uderzenie w drzewo czy inną przeszkodę, lecz przewrócenie pojazdu. Wystarczy wjechać lewym kołem na przeszkodę i auto dachuje. - Nasz motocykl może spadać nawet z wysokości sześciu metrów, a żyroskopy pozwolą mu pozostać w pionie. Może łatwo podjechać pod górę, poruszać się w terenie zadrzewionym. Nawet jeśli się przewróci, boczne nóżki pozwolą mu powrócić do pozycji pionowej - mówi Levandowski.
Z Vegas do Bagdadu
O tym, jaka będzie dokładna trasa wyścigu, uczestnicy dowiedzą się dwie godziny przed startem. Pustynia Mojave nie jest łatwym terenem. Zaledwie 10 proc. trasy będą stanowić drogi asfaltowe. Pozostała część to kamieniste wąwozy i piaskowe wzniesienia. "Skały wulkaniczne to jedna z najtrudniejszych przeszkód - można na nich zedrzeć opony" - mówi Sal Fish z DARPA. Pojazdy będą także musiały przejeżdżać przez niewielkie zbiorniki wodne oraz tory kolejowe. Teren wyścigu będzie wprawdzie strzeżony, ale nie można całkowicie wykluczyć kontaktu z ludźmi. - Może się zdarzyć, że pojazdy napotkają grupę biologów badających zagrożone wyginięciem żółwie pustynne - mówi Mike Fagan odpowiedzialny za bezpieczeństwo na trasie wyścigu.
Roboty samobieżne sterowane wyłącznie komputerem są już powszechnie używane. Największy rozgłos zyskały ostatnio Spirit i Opportunity, marsjańskie łaziki. - Samobieżne traktory produkowane przez firmę John Deere, wykorzystujące system GPS, stosowane są już na amerykańskich farmach do sadzenia drzew i krzewów, a także nawożenia gleby - mówi Ivar Schoenmeyr. Firma iRobot sprzedaje odkurzacze, które same poruszają się po domu czy biurze, a Sharper Image ma w ofercie tzw. inteligentną kosiarkę do trawy. Stworzone dotychczas roboty poruszają się jednak bardzo wolno, tak aby ich czujniki mogły analizować stale dopływające dane. Pojazdy, które zmierzą się podczas Grand Challenge, muszą być nie tylko wytrzymałe, ale także szybkie. - Droga do Vegas przypomina drogę do Bagdadu, na całej planecie wojny o postęp toczą się przeważnie na terenach pustynnych - mówi William "Red" Whittaker.
Więcej możesz przeczytać w 11/2004 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.
