Robotlashtirishda ulkan qadam

Mundarija:

Robotlashtirishda ulkan qadam
Robotlashtirishda ulkan qadam

Video: Robotlashtirishda ulkan qadam

Video: Robotlashtirishda ulkan qadam
Video: Fiddler on the roof - If I were a rich man (with subtitles) 2024, May
Anonim
Rasm
Rasm

CHIMP eng qiyin vazifalardan birini bajaradi - yong'inga qarshi shlangni gidrantga ulash

Mudofaa ilg'or tadqiqot loyihalari agentligi (DARPA) mezbonlik qilayotgan Robotics Challenge tizimlarning imkoniyatlari va ular qanday yaratilgani haqida inqilob qilishga va'da beradi. Keling, ushbu voqeani ko'rib chiqaylik va bir qator asosiy o'yinchilarning fikrini baholaymiz

2011 yil 11 martda Yaponiyada kuchli zilzila sodir bo'ldi, uning epitsentri Xonsyu sharqiy sohilidan 70 km uzoqlikda joylashgan. 9 balli zilzila natijasida balandligi 40 metrga yetgan va 10 km ichkariga tarqalgan to'lqinlar paydo bo'ldi.

Fukusima I atom elektr stantsiyasi halokatli tsunamiga to'sqinlik qildi, stantsiyaga ulkan to'lqinlar tushganda, reaktorlar halokatli tarzda vayron bo'ldi. Bu voqea 1986 yilda Chernobil AESdagi avariyadan keyingi eng dahshatli yadroviy fojiaga aylandi. Bu voqea, ehtimol, hozirgi kungacha robototexnika sohasidagi eng muhim dasturlardan biri - DRC (DARPA Robotics Challenge - AQSh Mudofaa vazirligining Ilg'or tadqiqotlar va ishlab chiqish ma'muriyati dasturi doirasida robot tizimlarining amaliy sinovlari) ssenariysi uchun asos bo'ldi.

DRC sinovlari 2012 yil aprelda e'lon qilingan va tabiiy ofatlar oqibatlarini bartaraf etish ushbu sinovlar uchun ssenariy sifatida tanlangan. Yangi tizimlarni ishlab chiqish ushbu ssenariy doirasida amalga oshirilishi kerak edi, chunki u AQSh Mudofaa vazirligining yanvar oyida Oq uy va Mudofaa vaziri tomonidan aniqlangan 10 ta asosiy missiyasiga kiritilgan. 2012 yil. 2013 yil dekabr oyida ushbu musobaqalar doirasida Floridada birinchi marta "to'liq ko'lamli" sinovlar o'tkazilgan muhim bosqich o'tdi.

DRClar bir nechta innovatsion usullar bilan farq qiladi, ular virtual va dala sinovlarini birlashtiradi va ular moliyalashtiriladigan va moliyalanmagan jamoalarga ochiq. Bu hodisa to'rtta bo'lim yoki trek deb ataladi; DARPA ikkita trek A va B treklarini moliyaviy qo'llab -quvvatladi va bu musobaqalarni barcha yangi kelganlarga ochdi.

To'rt trekdan ikkitasi (A va B treklari) moliyalashtirildi. Umumiy e'lon va arizalarni topshirgandan so'ng, DARPA yangi apparat va dasturiy ta'minotni ishlab chiqish uchun A trekka yetti jamoani tanladi; Track B -da 11 ta jamoa faqat dasturiy ta'minot ishlab chiqdi.

Track C moliyalashtirilmaydi va butun dunyodan yangi a'zolarga ochiq; Track B ishtirokchilari singari, uning ishtirokchilari ham o'z dasturlarini sinovdan o'tkazish uchun birinchi navbatda virtual robotlarni simulyatsiya qilish dasturidan foydalanganlar. Track D apparat va dasturiy ta'minotni ishlab chiqmoqchi bo'lgan chet ellik ishtirokchilar uchun mo'ljallangan, lekin har qanday bosqichda DARPA mablag'siz.

DRC innovatsion yondashuvining kaliti VRC (Virtual Robotics Challenge) komponentidir. Top reytingdagi jamoalar - Track B yoki C bo'ladimi - DARPA, shuningdek Boston Dynamics kompaniyasining Atlas robotidan mablag 'oladi, ular bilan ular dala sinovlarida qatnashadilar.

2013 yil may oyida B va Track C guruhlari keyingi oyda o'tkazilgan VRC uchun saralash uchun ariza topshirishdi. Ro'yxatga olingan 100 dan ortiq jamoalardan faqat 26 tasi VRCga o'tishni davom ettirdi va faqat 7 ta jamoa to'liq testlarga yaqinlashdi.

VRC -lar ochiq manba fondining Apache 2 litsenziyasi ostida litsenziyalangan yuqori aniqlikdagi virtual makonda bo'lib o'tdi. Jamoalarga birinchi dala sinovlarida haqiqiy robotlar uchun aniqlangan sakkizta topshiriqning uchtasini bajarish vazifasi yuklatilgan.

Sinov

VRC -da namoyish etilgan robotlar juda ta'sirli bo'lsa -da, ular dala sinovlarida o'zini qanday tutishi 100% aniq emas edi; ammo, DRC tanlovi dastur direktori Jill Pratt, ularning imkoniyatlaridan juda mamnun ekanligini aytdi. "Biz sinovning birinchi jismoniy qismi bo'lgani uchun, biz ko'plab apparat buzilishlarini ko'rishimiz mumkin deb kutgandik, lekin aslida bunday emas edi, barcha uskunalar juda ishonchli edi. Dastlabki bir nechta jamoalar, ayniqsa birinchi uchtasi, ochkolarning yarmidan ko'pini olishga muvaffaq bo'lishdi va biz aloqa kanaliga ataylab aralashganimizda ham sezilarli yutuqlarga erishdik ".

Pratt, shuningdek, Atlas robotining imkoniyatlaridan taassurot qoldirdi: "Bu, albatta, biz kutganimizdan ham oshib ketdi … Boston Dynamics hech qanday uskuna buzilishidan hech bir jamoaga zarar etkazmaslik uchun namunali ishlarni amalga oshirdi".

Shunga qaramay, ish joyi cheklangan va robotning gidravlik tizimidan oqayotgan manipulyator qo'llari kabi yaxshilanish uchun hali joy bor. Modernizatsiya jarayoni 2013 yil dekabr oyida bo'lib o'tgan voqeadan oldin ham boshlangan. Prattning aytishicha, u finalda turli xil asboblar sonini ko'paytirmoqchi va robotlar, ehtimol, asboblar bilan jihozlangan kamarga ega bo'lib, ulardan kerakli asboblarni tanlab, skriptni ijro etish vaqtida o'zgartirishlari kerak bo'ladi.

Atlas robotini Floridadagi Inson va Mashinaning Kognitiv Qobiliyatlari Instituti tadqiqotchisi va dasturiy injener Dug Stiven ham maqtadi, uning jamoasi dala sinovlarida B trassasida ikkinchi o'rinni egalladi. "Bu juda ajoyib robot … biz u bilan ikki yoki uch oyda 200 soat toza vaqt ishladik va bu tajriba maydonchasi uchun g'ayrioddiy - barqaror ishlash va buzilmaslik qobiliyati."

DRC -ning ta'sirchan robot qobiliyatlari orqasida tom ma'noda qahramonona harakatlar bor; topshiriqlar, ayniqsa, murakkab bo'lishi va jamoalar tomonidan ishlab chiqilgan apparat va dasturiy ta'minotga qarshi kurashish uchun mo'ljallangan.

Vazifalar qiyin bo'lsa -da, Pratt DARPA chegarani juda baland qo'ydi deb o'ylamaydi va har bir vazifani kamida bitta jamoa bajarganini ta'kidlaydi. Haydash va yenglarga qo'shilish eng qiyin vazifa ekanligi aniqlandi. Stivenning so'zlariga ko'ra, birinchisi eng qiyin bo'lgan: "Men aniq aytaman - mashina haydash vazifasi, hatto haydashning o'zi ham emas. Agar siz to'liq avtonom haydashni xohlasangiz, bu juda qiyin, demak sizda har doim robot -operator bor. Haydash unchalik qiyin emas edi, lekin mashinadan tushish odamlar tasavvur qilganidan ancha qiyinroq; bu katta 3D jumboqni echishga o'xshaydi."

DRC finali formatiga muvofiq, 2014 yilning dekabrida barcha vazifalar bitta uzluksiz stsenariyda birlashtiriladi. Bularning barchasi ishonchliroq bo'lish va jamoalarga uni qanday amalga oshirish to'g'risida strategik tanlov berish uchun qilingan. Qiyinchilik ham oshadi va Pratt qo'shib qo'ydi: "Homesteadda ajoyib natijalarga erishgan jamoalar oldidagi vazifamiz - buni yanada qiyinlashtirish. Biz bog'langan kabellarni olib tashlaymiz, aloqa kabellarini olib tashlaymiz va ularni simsiz kanalga almashtiramiz, shu bilan birga ulanish sifatini pasaytiramiz, bu avvalgi sinovlardan ham yomonroq bo'ladi."

"Hozirgi rejam - aloqani uzilish, ba'zida u butunlay yo'q bo'lib ketishi kerak va men ishonamanki, bu tasodifiy tartibda amalga oshirilishi kerak, bu haqiqiy falokatlarda bo'lgani kabi. Keling, robotlar nima qila olishini, bir necha soniya yoki bir daqiqagacha ishlashini, ba'zi subtaskalarni mustaqil ravishda bajarishga harakat qilishini ko'rib chiqaylik, hatto ular operator boshqaruvidan butunlay uzilmagan bo'lsa ham va menimcha, bu juda qiziq bo'ladi. ko'rish ".

Prattning aytishicha, xavfsizlik tizimlari ham finalda olib tashlanadi. "Bu shuni anglatadiki, robot yiqilishga bardosh berishi kerak, shuningdek, u o'zi ko'tarilishi kerak va bu juda qiyin bo'ladi."

Robotlashtirishda ulkan qadam
Robotlashtirishda ulkan qadam

Shaft roboti yo'ldagi qoldiqlarni olib tashlaydi

Qiyinchiliklar va strategiyalar

Sinovlar davomida sakkizta jamoadan beshtasi ATLAS robotidan foydalangan, ammo A trek ishtirokchilari - Team Schaft g'olibi va Team Tartan Rescue uchinchi g'olibi o'z ishlanmalaridan foydalanishgan. Dastlab Karnegi Mellon universiteti (CMU) robototexnika milliy muhandislik markazidan bo'lgan Tartan Rescue, DRC sinovlari uchun CMU yuqori intellektual mobil platformasini (CHIMP) ishlab chiqdi. Tartan Rescue kompaniyasidan Toni Stents jamoaning o'z tizimini ishlab chiqish mantig'ini tushuntirdi: "Ishdan chiqadigan gumanoid robotdan foydalanish xavfsizroq bo'lishi mumkin, lekin biz falokatlarga qarshi yaxshiroq dizayn yaratishimiz mumkinligini bilardik".

Biz, albatta, insoniy narsa yaratishimiz kerakligini bilardik, lekin bizga gumanoid robotlarning aylanib yurish paytida muvozanatni saqlashi kerak emas edi. Ikki oyoqli robotlar harakatlanayotganda, ular yiqilmasligi uchun muvozanatni saqlashlari kerak va bu tekislikda juda qiyin, lekin qurilish qoldiqlari bo'ylab harakatlanish va harakatlana oladigan narsalarga qadam qo'yish haqida gapirganda, bu yanada qiyinlashadi. Shunday qilib, CHIMP statik jihatdan barqaror, u juda keng poydevorga tayanadi va tik holatda u oyoqlari ostidagi bir juft izga o'raladi, shuning uchun u oldinga va orqaga keta oladi va joyida aylana oladi. Qo'llarni ushlab turish uchun kerak bo'lgan hamma narsani ko'tarish uchun osongina joylashtirilishi mumkin; u qiyinroq yo'lda harakat qilish kerak bo'lganda, u to'rt oyog'iga ham yiqilishi mumkin, chunki uning qo'lida tırtıl pervaneleri ham bor.

Muqarrar ravishda, turli yo'nalishdagi jamoalar testlarga tayyorgarlik ko'rishda har xil qiyinchiliklarga duch kelishdi, Inson va mashina bilish qobiliyatlari instituti dasturiy ta'minotni ishlab chiqishga e'tibor qaratdi, chunki bu eng qiyin muammo - VRCdan dala muammolariga o'tish. Stivenning so'zlariga ko'ra, "Atlas robotini bizga etkazib berishganda, uning ikkita" rejimi "bor edi. Birinchisi, Boston Dynamics tomonidan taqdim etilgan, siz harakat uchun ishlatishingiz mumkin bo'lgan va biroz rivojlanmagan oddiy harakatlar to'plami. Ma'lum bo'lishicha, ko'pchilik jamoalar Homestead musobaqasida Boston Dynamics-ning o'rnatilgan o'rnatilgan rejimlaridan foydalanishgan, kam sonli jamoalar o'z robotlarini boshqarish dasturlarini yozishgan va hech kim butun robot uchun o'z dasturlarini yozishmagan …"

"Biz o'z dasturiy ta'minotimizni noldan yozdik va bu butun tanani boshqaruvchi edi, ya'ni u hamma vazifalarda ishlagan bitta nazoratchi edi, biz hech qachon boshqa dasturlarga yoki boshqa boshqaruvchiga o'tmaganmiz … Shuning uchun eng qiyin vazifalardan biri dastur kodini yaratish va uni Atlas-da ishga tushirish kerak edi, chunki Boston Dynamics uni bizga taqdim qilganida, bu xuddi qora quti edi, lekin bu ularning roboti va IP-si, shuning uchun bizda bort kompyuteriga past darajadagi kirish imkoni yo'q edi. dasturiy ta'minot tashqi kompyuterda ishlaydi, so'ngra bortli kompyuterga ega bo'lgan tolali API yordamida (dasturiy dasturlash interfeysi) aloqa o'rnatadi, shuning uchun sinxronlashda katta kechikishlar va muammolar bo'ladi va Atlas kabi murakkab tizimni boshqarish ancha qiyin bo'ladi."

O'z kodingizni noldan yozish, shubhasiz, Inson va mashinani bilish qobiliyatlari instituti uchun ancha qiyin va ko'p vaqt talab qilgan bo'lsa-da, Stiven bu yondashuv ko'proq foyda keltiradi, deb hisoblaydi, chunki muammolar paydo bo'lganda, ularni Boston Dynamics-ga ishonishdan ko'ra tezroq hal qilish mumkin. Bundan tashqari, Atlas sherigi dasturiy ta'minoti Boston Dynamics o'z demosida ishlatadigan dasturiy ta'minot kabi rivojlanmagan edi, ular robotni yuborganlarida … ular Boston Dynamics videoni yuklaganida, bu harakatlar siz ko'rgan narsani emasligini ochiq aytishdi. Youtube -ga robot. ushbu kompaniyaning dasturiy ta'minoti ustida ishlaydi. Bu kam rivojlangan versiya … bu robotni o'rgatish uchun etarli. Bilmayman, ular kodni ishlatish buyruqlariga berishadimi, menimcha, ular har kim o'z dasturini yozishini kutmagan. Ya'ni, robot bilan birga etkazib berilgan narsa boshidanoq mumkin va DRCning amaliy sinovlarida sakkizta vazifani bajarish uchun mo'ljallanmagan.

Tartan qutqaruvchilar guruhi uchun eng katta qiyinchilik - bu yangi platforma va tegishli dasturiy ta'minotni ishlab chiqishda ularga rioya qilishlari kerak bo'lgan qattiq jadval. O'n besh oy oldin CHIMP shunchaki tushuncha, qog'ozdagi rasm edi, shuning uchun biz uning qismlarini loyihalashimiz, tarkibiy qismlarni yasashimiz, hammasini bir joyga to'plab, hammasini sinab ko'rishimiz kerak edi. Biz ko'p vaqtimiz ketishini bilardik, robot tayyor bo'lgunga qadar dasturiy ta'minotni yozishni boshlay olmadik, shuning uchun biz dasturiy ta'minotni parallel ravishda ishlab chiqa boshladik. Aslida bizda ishlash uchun to'la huquqli robot yo'q edi, shuning uchun ishlab chiqish vaqtida biz simulyatorlar va apparat o'rnini bosuvchi vositalardan foydalanardik. Masalan, bizda alohida manipulyator qo'li bor edi, uning yordamida biz ba'zi narsalarni bitta oyoq -qo'lini tekshirishimiz mumkin edi”, - tushuntirdi Stents.

Ma'lumot uzatish kanallarining tanazzuliga olib keladigan asoratlarga ishora qilib, Stentz bu qaror boshidanoq aynan shunday vaziyatlar uchun qabul qilinganini va bu unchalik qiyin muammo emasligini ta'kidladi. Bizda robotning boshiga sensorlar o'rnatilgan-lazerli masofani o'lchash moslamalari va kameralar-bu bizga 3 o'lchamli to'qimalarning to'liq xaritasini va robot muhitining modelini yaratishga imkon beradi; Bu biz robotni boshqarish uchun operator tomondan foydalanadi va biz bu holatni mavjud chastota diapazoni va aloqa kanaliga qarab turli o'lchamlarda tasavvur qilishimiz mumkin. Biz o'z e'tiborimizni bir joyga to'plashimiz va ba'zi sohalarda yuqori piksellar sonini olishimiz mumkin. Bizda robotni to'g'ridan -to'g'ri masofadan boshqarish imkoniyati bor, lekin biz robot uchun maqsadlarni aniqlaganimizda yuqori darajadagi boshqaruvni afzal ko'ramiz va bu boshqaruv rejimi signallarning yo'qolishi va kechikishlariga nisbatan ancha chidamli bo'ladi.

Rasm
Rasm

Shaft roboti eshikni ochadi. Yaxshilangan robotlarni boshqarish qobiliyati kelajakdagi tizimlar uchun zarur bo'ladi

Keyingi qadamlar

Stents va Stivenning aytishicha, hozirda ularning jamoalari oldinga siljish uchun qanday choralar ko'rish kerakligini baholash uchun real sinovlarda o'z imkoniyatlarini baholamoqdalar va ular DARPA tekshiruvi va finalda nima bo'lishi haqida qo'shimcha ma'lumotni kutishmoqda. Stiven, shuningdek, ular Atlas uchun ba'zi modifikatsiyalarni olishni orziqib kutayotganliklarini aytib, final uchun allaqachon tasdiqlangan talablardan biri - bortdagi elektr ta'minotidan foydalanishni aytishdi. CHIMP uchun bu muammo emas, chunki elektr haydovchiga ega robot allaqachon o'z batareyalarini tashiy oladi.

Stentz va Stiven robot tizimlar makonini ishlab chiqish va falokatlardan qutulish stsenariylarida ishlatilishi mumkin bo'lgan platformalar turlarini yaratishda hal qilinishi kerak bo'lgan bir qancha muammolar borligi to'g'risida kelishib oldilar. Men aytardimki, dunyoda dardga davo bo'ladigan hech narsa yo'q. Uskuna nuqtai nazaridan, menimcha, manipulyatsiyaning moslashuvchan qobiliyatiga ega bo'lgan mashinalar foydali bo'lishi mumkin. Dasturiy ta'minotga kelsak, menimcha, robotlar uzoqroq operatsiyalarda aloqa kanalisiz yaxshiroq ishlashi uchun ko'proq avtonomiyaga muhtoj; ular vazifalarni tezroq bajarishlari mumkin, chunki ular ko'p narsani o'zlari bajaradilar va vaqt birligiga ko'proq qaror qabul qilishadi. O'ylaymanki, yaxshi yangilik shundaki, DARPA tanlovlari haqiqatan ham apparat va dasturiy ta'minotni targ'ib qilish uchun mo'ljallangan”, - dedi Stents.

Stivenning fikricha, texnologiyani ishlab chiqish jarayonlarini takomillashtirish ham zarur. "Men dasturchi sifatida dasturiy ta'minotni takomillashtirishning ko'p usullarini ko'raman, shuningdek, men ushbu mashinalarda ishlayotganda, takomillashtirish uchun ko'plab imkoniyatlarni ko'raman. Laboratoriyalarda va universitetlarda juda ko'p qiziqarli voqealar sodir bo'ladi, bu jarayonning kuchli madaniyati yo'q, shuning uchun ba'zida ish tasodifan o'tadi. Shuningdek, DRC sinovlarida haqiqatan ham qiziqarli loyihalarni ko'rib, siz uskunalarni takomillashtirish va innovatsiyalar uchun juda ko'p joy borligini tushunasiz."

Stivenning ta'kidlashicha, Atlas nimaga erishishning eng yaxshi namunasidir - qisqa vaqt ichida ishlab chiqiladigan tizim.

Ammo Pratt uchun muammo aniqroq va u dasturiy ta'minotni takomillashtirish birinchi o'rinda turishi kerak deb hisoblaydi. "Men tushunmoqchi bo'lgan narsa shundaki, dasturiy ta'minotning asosiy qismi quloqlar orasida. Aytmoqchimanki, operator miyasida nima bo'lyapti, robot miyasida nima bo'lyapti va ikkalasi bir -biriga qanday rozi. Biz robot uskunasiga e'tibor qaratmoqchimiz va u bilan muammolarimiz hali ham bor, masalan, ishlab chiqarish xarajatlari, energiya samaradorligi bilan bog'liq muammolar … Shubhasiz, eng qiyin qismi bu dasturiy ta'minot; va bu robot-odam interfeysi uchun dasturlash kodi va robotlarning o'zlari bajaradigan vazifa dasturlash kodi bo'lib, u idrok va vaziyatni anglash, dunyoda bo'layotgan voqealar haqida xabardorlik va robotga asoslangan tanlovni o'z ichiga oladi. sezadi ".

Prattning fikricha, tijorat robotlarining ilovalarini topish ilg'or tizimlarni ishlab chiqish va sanoatni oldinga siljitishning kalitidir. "O'ylaymanki, bizga tabiiy ofatlar va umumiy mudofaadan tashqari tijorat dasturlari kerak. Haqiqat shundaki, bozorlar, mudofaa, favqulodda vaziyatlar va falokatlardan qutulish tijorat bozoriga qaraganda juda kichik ".

"Biz DARPA -da bu haqda ko'p gapirishni yaxshi ko'ramiz, misol sifatida uyali telefonlarni olamiz. DARPA uyali telefonlar texnologiyasiga olib kelgan ko'plab ishlanmalarni moliyalashtirdi … Agar bu faqat hujayralar uchun mo'ljallangan mudofaa bozori bo'lsa, ularning narxi hozirgidan ko'ra ko'proq buyurtmalarga qimmatga tushar edi. ulkan tijorat bozori, bu uyali telefonlarning ajoyib imkoniyatlarini olishga imkon berdi …"

"Robototexnika sohasida, bizning fikrimizcha, bizga aynan shunday voqealar ketma -ketligi kerak. Biz tijorat dunyosining narxlarni pasaytiradigan ilovalarni sotib olishini ko'rishimiz kerak, keyin biz harbiylar uchun maxsus tijorat sarmoyalari kiritiladigan tizimlarni yaratishimiz mumkin ".

Birinchi sakkizta jamoa 2014 yil dekabr oyidagi sinovlarda qatnashadi - Team Schaft, IHMC Robotics, Tartan Rescue, MIT Team, Robosimian, Team TRAClabs, WRECS va Team Trooper. Ularning har biri o'z echimlarini yaxshilash uchun 1 million dollar oladi va yakunda g'olib jamoa 2 million dollar mukofot oladi, garchi ko'pchilik uchun tan olish puldan ko'ra qimmatroq bo'lsa.

Rasm
Rasm

NASA reaktiv harakatlanish laboratoriyasidan Robosimian g'ayrioddiy dizaynga ega

Virtual element

DARPA -ning DRC sinovlariga ikkita dasturni kiritishi, unda faqat dasturiy ta'minotni ishlab chiqish guruhlari ishtirok etishi, menejmentning ishtirokchilarning keng doirasiga dastur ochish istagi haqida gapiradi. Ilgari bunday texnologiyalarni ishlab chiqish dasturlari mudofaa kompaniyalari va tadqiqot laboratoriyalarining huquqi edi. Biroq, har bir jamoa o'z dasturiy ta'minotini sinab ko'rishi mumkin bo'lgan virtual makonning yaratilishi, robotlar uchun dasturiy ta'minot ishlab chiqish tajribasi kam yoki umuman bo'lmagan raqobatchilarga bu sohadagi taniqli kompaniyalar bilan bir xil darajada raqobatlashishiga imkon berdi. DARPA, shuningdek, simulyatsiya qilingan makonni DRC sinovlarining uzoq muddatli merosi sifatida ko'radi.

2012 yilda DARPA Ochiq kodli jamg'armaga Challenge uchun virtual maydonni ishlab chiqishni topshirdi va tashkilot Gazebo dasturidan foydalangan holda ochiq modelni yaratishga kirishdi. Gazebo 3D dunyosida robotlar, datchiklar va ob'ektlarni simulyatsiya qilishga qodir va sensorlarning haqiqiy ma'lumotlarini va ob'ektlar orasidagi "jismonan ishonchli o'zaro ta'sirlar" deb ta'riflanadigan ma'lumotlarni taqdim etish uchun mo'ljallangan.

Ochiq kodli jamg'arma raisi Brayan Goerkining aytishicha, Gazebo o'zining tasdiqlangan imkoniyatlari tufayli ishlatilgan. "Bu paket robot hamjamiyatida juda keng qo'llaniladi, shuning uchun DARPA unga pul tikishni xohladi, chunki biz uning foydasini uning ishida ko'rdik; biz uning atrofida ishlab chiquvchilar va foydalanuvchilar hamjamiyatini qurishimiz mumkin edi."

Gazebo allaqachon taniqli tizim bo'lgan bo'lsa-da, Gorkiy ta'kidlashicha, hali harakat qilish uchun joy bor, DARPA tomonidan belgilangan talablarga javob beradigan choralar ko'rish kerak. "Biz piyoda yuradigan robotlarni yaratish uchun juda kam ish qildik, biz asosan g'ildirakli platformalarga e'tibor qaratdik va yurish robotlarini modellashtirishning bir -biridan farq qiladigan jihatlari bor. Siz kontaktni qanday aniqlab olishingiz va robotni qanday modellashingiz haqida juda ehtiyot bo'lishingiz kerak. Shunday qilib, siz aniqlik evaziga yaxshi parametrlarni olishingiz mumkin. Robot fizikasini batafsil simulyatsiya qilish uchun ko'p kuch sarflandi, shuning uchun siz sifatli simulyatsiyalarni olishingiz va robotni real vaqt rejimining o'ndan birida yoki yuzdan birida ishlashidan farqli o'laroq, deyarli real vaqtda ishlashingiz mumkin. Agar siz ko'p harakat qilmasangiz."

Rasm
Rasm

Simulyatsiya qilingan "Atlas" roboti DRCning virtual musobaqa bosqichida mashinaga kiradi

Atlas robotining virtual makonni simulyatsiya qilishiga kelsak, Gorkining aytishicha, Jamg'arma asosiy ma'lumotlar bazasidan boshlashi kerak. "Biz Boston Dynamics tomonidan taqdim etilgan modeldan boshladik, biz SAPRning batafsil modellaridan boshlamadik, bizda soddalashtirilgan kinematik model bor edi. Asosan, bu oyog'ining uzunligi, uning kattaligi va boshqalar yozilgan matnli fayl. Biz uchun vazifa aniqlik evaziga ishlashda murosaga erishish uchun ushbu modelni to'g'ri va aniq sozlash edi. Agar siz uni sodda tarzda modellashtirayotgan bo'lsangiz, unda siz ba'zi fizikaviy dvigatelga ba'zi noaniqliklar kiritishingiz mumkin, bu esa uni ba'zi holatlarda beqaror qiladi. Shuning uchun, ko'p ish - bu modelni biroz o'zgartirish va ba'zi hollarda tizimning ayrim qismlarini simulyatsiya qilish uchun o'z kodingizni yozish. Bu nafaqat oddiy fizikaning simulyatsiyasi, balki biz bundan past darajaga ham bormaymiz ".

Pratt VRC va simulyatsiya qilingan maydon yordamida erishilgan narsalarga juda ijobiy munosabatda. "Biz ilgari bo'lmagan narsani qildik, jismoniy nuqtai nazardan real jarayon simulyatsiyasini yaratdik, uni operator o'z interfaol ishlarini bajarishi uchun real vaqtda ishga tushirish mumkin. Bu sizga haqiqatan ham kerak, chunki biz odam va robot haqida bitta jamoa sifatida gapiramiz, shuning uchun robotni simulyatsiyasi odam bilan bir xil vaqt oralig'ida ishlashi kerak, ya'ni real vaqtda. Bu erda, o'z navbatida, modelning aniqligi va uning barqarorligi o'rtasida murosaga kelish kerak … Men ishonamanki, biz virtual musobaqada ko'p narsalarga erishdik ".

Stiven IHMC Inson va Mashinaning Kognitiv Qobiliyatlari Instituti dasturiy ta'minotni ishlab chiqishda turli qiyinchiliklarga duch kelganini tushuntirdi. "Biz virtual raqobat doirasida Gazebo bilan integratsiyalashgan o'z simulyatsiya muhitidan foydalandik, lekin ko'pgina rivojlanishimiz Simulyatsiya Qurilish To'plami deb nomlangan platformamizda amalga oshiriladi … biz haqiqiy robotni ishga tushirganimizda o'z dasturiy ta'minotimizdan foydalanganmiz. biz juda ko'p modellashtirish qildik va bu bizning asosiy toshlarimizdan, biz dasturiy ta'minotni ishlab chiqish bo'yicha yaxshi tajribani kutamiz ".

Stivenning aytishicha, Java dasturlash tili IHMCda afzal ko'riladi, chunki u "uning atrofida juda ta'sirli asboblar qutisiga ega". Uning ta'kidlashicha, Gazebo va o'z dasturiy ta'minotini birlashtirganda, "asosiy muammo shundaki, biz o'z dasturiy ta'minotimizni Java -da yozamiz va ko'pchilik robotlar uchun dasturlar C yoki C ++ dan foydalanadi, ular o'rnatilgan tizimlar uchun juda yaxshi. Ammo biz Java -da ishlashni xohlaganimizcha qilishni xohlaymiz - kodimizni C yoki C ++ da bajarilganidek, ma'lum bir vaqt oralig'ida ishlashini, lekin uni hech kim ishlatmaydi. Barcha Gazebo dasturlarini bizning Java kodimiz bilan ishlash katta muammo ».

DARPA va Open Source Foundation simulyatsiya va virtual makonni rivojlantirish va takomillashtirishda davom etmoqda. Biz simulyatorni qutqarish joyidan tashqarida, boshqa muhitda yanada foydali qiladigan elementlarni amalga oshirishni boshlaymiz. Masalan, biz tanlovda ishlatgan dasturiy ta'minotni olamiz (CloudSim deb ataladi, chunki u bulutli hisoblash muhitida taqlid qiladi) va biz uni bulutli serverlarda ishlash niyatida ishlab chiqamiz », - dedi Gorki.

Umumiy foydalanish uchun ochiq simulyatsiya muhitining mavjudligi va u bilan bulutda ishlashning asosiy afzalliklaridan biri shundaki, yuqori darajadagi hisob-kitoblarni serverlardagi kuchliroq tizimlar amalga oshirishi mumkin, shu orqali odamlarga o'z yengil kompyuterlaridan, hatto netbuk va planshetlaridan ham foydalanishlari mumkin. Ish joyingizda ishlash. Gorki, shuningdek, bu yondashuv, mahsulotni loyihalash va ishlab chiqishda, o'qitish uchun juda foydali bo'ladi, deb hisoblaydi. "Siz dunyoning istalgan nuqtasidan ushbu simulyatsiya muhitiga kira olasiz va unda yangi robotingizni sinab ko'rasiz."

Tavsiya: