加利福尼亚州巴斯托郊外的莫哈韦沙漠,3月13日,凌晨3:20。 “我拿到光盘了,”Alex Gutierrez对着他的无线电说,国防高级研究计划局(DARPA)的一名官员正将一张包含历史上首次越野机器人比赛路线的 CD-ROM 交给他。Gutierrez 飞奔到 200 码外的一间移动办公室。不到一分钟后,他冲破了门。光盘被放入计算机,计算机立即开始运行复杂的路径规划软件,以绘制一条安全的路线,穿越 229 公里(143 英里)的赛道。Gutierrez 在拖车中间的走道上昂首阔步,拍打着卡内基梅隆大学红队 14 名“路线编辑”的后背,他们坐在两侧的工作站上。
几分钟之内,计算机完成了处理,路线编辑开始仔细研究赛道的每一米,查看卫星图像、航空照片、3D 地形模型和地形图,为他们的机器人——一辆名为沙暴的自主悍马——设定最佳速度和方向,以便穿越山区到达内华达州的普里姆。今天参加 DARPA 大挑战赛的其他 14 个机器人都没有如此详细且精心准备的指令集。
上午6:30。沙暴在起跑槽的杆位上怠速行驶。它旁边是一辆由以色列国防承包商 Elbit Operations 的工程师建造的机器人沙漠越野车。最左边的起跑槽中是 Bob,一辆由加州理工学院本科生建造的自动驾驶 SUV。在 3 月 8 日出现在加利福尼亚赛道参加大挑战赛资格赛的 21 个机器人中,这三个机器人在短程障碍赛中跑得最快,失误最少。
准时,沙暴起飞,在绕过第一个弯道时迅速加速到每小时 22 英里。九分钟后,它来到了第一个道路交叉口。它使用远程激光扫描仪,检测到它必须通过的栅栏门,并调整了路线,但不足以避开道路两侧的栅栏柱。Elbit 的车辆在五分钟后干净利落地穿过了栅栏门,但 Bob 撞到了栅栏的另一侧,并因事故而感到困惑。这将是加州理工学院比赛的终点。
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与此同时,比赛中的一匹黑马正在逼近两位领先者。观察参赛者的专业机器人专家曾怀疑,Velodyne 的 David 和 Bruce Hall 改装的皮卡 DAD 根本走不了多远。它唯一感知前方地形的手段是一对彩色摄像机。由于摄像机产生大量数据,因此众所周知,它们难以用于高速导航。Hall 兄弟优化了他们的软件,使其可以在数字信号处理器上以极快的速度运行,并且至少在障碍赛中,它运行得非常好。
当沙暴在靠近达格特的崎岖山路上绕过之字形弯道时,机器人开始紧贴其路线的左侧。在比赛进行了不到 12 公里时,左侧的两个轮子越过了路肩上的砾石路堤。路堤越来越高,最后,车辆腹部搁浅,轮子疯狂地旋转,搅动着砾石,融化了它们的橡胶胎面,但未能移动哪怕一英寸。
大约在同一时间,Elbit 的越野车也一直在朝着其预定路径的外部行驶,它将自己楔入了山体表面。它离沙暴不远,当两队在事后交谈时,他们怀疑两个机器人都成为了他们如何依赖全球定位系统导航信息的共同问题的受害者。事实上,在赛道的那个位置,比赛规则没有给他们留下太多选择,只能这样做。
在尝试比赛的 13 个机器人中(两个团队在开始前就退出了),DAD 皮卡车的行驶距离排名第三。“它到了一个岔路口,”Bruce Hall 说。“它必须选择左边的路或右边的路,但它选择折中,驶向中间。一个足球大小的石头卡在了前轮下面,它不知道要猛踩油门才能越过它。”
DARPA 主任 Tony Tether 宣布比赛取得了巨大的成功,尽管没有一个机器人能够越过山区到达通往普里姆的平坦、笔直且因此更容易的赛道部分。“我们将在明年这个时候再次举办大挑战赛,”他在终点线招待会上说,“明年,奖金将是 200 万美元。”