Seit ihrer ersten Ankündigung im Jahr 2012 ist die NASA ein wichtiger Konkurrent bei der DARPA Robotics Challenge (DRC). Dieser Wettbewerb, bei dem Roboter mit Werkzeugen und Fahrzeugen auf Hindernisparcours navigieren, wurde zuerst von DARPA konzipiert, um herauszufinden, wie fähig Roboter im Umgang mit Katastrophen sein können.
Das Finale für diese Herausforderung findet am 5. und 6. Juni 2015 im Fairplex in Pomona, Kalifornien, statt. Und nachdem die NASA mit ihrem RoboSimian-Design so weit gekommen war, stand sie vor einer schwierigen Frage. Sollte ihr Roboterprimas sie weiterhin repräsentieren, oder sollte diese Ehre ihrem kürzlich enthüllten Ersatzroboter zuteil werden?
Wie das Sprichwort sagt: "Du tanzt mit dem, der dich gebracht hat." Kurz gesagt, die NASA hat beschlossen, bei RoboSimian zu bleiben, um die letzte Runde der Hindernisse und Tests zu erreichen und die Demokratische Republik Kongo und den Preis in Höhe von 2 Millionen US-Dollar zu gewinnen.
Die Enthüllung von Surrogate fand am vergangenen 24. Oktober im Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, statt. Das Erscheinen dieses Roboters auf der Bühne, zum ihnen Lied von 2001: Eine Weltraum-Odysseefand am selben Tag statt, an dem Thomas Rosenbaum als neuer Präsident des California Institute of Technology eingeweiht wurde.
Zu diesem Anlass stolzierte Surrogate (auch bekannt als „Surge“) über die Bühne, um Rosenbaum ein digitales Tablet zu präsentieren, mit dem er einen Knopf drückte, der Befehle für den Marsrover Curiosity der NASA auslöste. Trotz des festlichen Charakters des Anlasses war diese Szene im Vergleich zu dem, wofür der Roboter entwickelt wurde, ziemlich ruhig.
„Surge und sein Vorgänger RoboSimian wurden entwickelt, um die Reichweite der Menschheit zu vergrößern und während eines Katastrophenszenarios, wie wir es in Fukushima gesehen haben, an gefährliche Orte wie ein Kernkraftwerk zu gelangen. Sie könnten einfache Maßnahmen wie das Drehen von Ventilen oder das Umlegen von Schaltern ergreifen, um die Situation zu stabilisieren oder weitere Schäden zu mindern “, sagte Brett Kennedy, Hauptermittler für die Roboter bei JPL.
RoboSimian wurde ursprünglich für die DARPA Robotics Challenge entwickelt. Während der Testrunde im vergangenen Dezember gewann der Roboter des JPL-Teams einen Platz für das Finale, das im Juni 2015 in Pomona, Kalifornien, stattfinden wird.
Mit Unterstützung der Defense Threat Reduction Agency und der Robotics Collaborative Technology Alliance begann der Surrogate-Roboter 2014 mit dem Bau. Die Konstrukteure bauten zunächst einige der zusätzlichen Gliedmaßen von RoboSimian ein und fügten dann eine Radbasis, einen verdrehten Rücken, einen Oberkörper und ein ein Kopf zum Halten von Sensoren.
Zu den zusätzlichen Komponenten gehört ein hutähnlicher Anhang oben, bei dem es sich tatsächlich um ein LiDAR-Gerät (Light Detection and Ranging) handelt. Dieses Gerät dreht und schießt Laserstrahlen in einem 360-Grad-Feld aus, um die Umgebung in 3D abzubilden.
Die Wahl zwischen ihnen war eine schwierige Aufgabe und dauerte den größten Teil der letzten sechs Monate. Einerseits wurde Surrogate so konzipiert, dass es eher einem Menschen ähnelt. Es hat eine aufrechte Wirbelsäule, zwei Arme und einen Kopf, ist etwa 1,4 Meter hoch und wiegt etwa 91 Kilogramm. Seine Hauptstärke liegt im Umgang mit Objekten, und sein flexibler Rücken ermöglicht zusätzliche Manipulationsmöglichkeiten. Der Roboter bewegt sich jedoch auf Schienen, sodass er sich nicht über hohe Objekte wie Treppen, Leitern, Steine und Trümmer bewegen kann.
Im Gegensatz dazu ist RoboSimian affenähnlicher und bewegt sich auf vier Gliedern. Es ist besser geeignet, um über kompliziertes Gelände zu reisen und ist ein geschickter Kletterer. Darüber hinaus hat Surrogate nur einen Satz „Augen“ - zwei Kameras, die Stereovision ermöglichen - am Kopf angebracht, während RoboSimian bis zu sieben Sätze Augen am ganzen Körper angebracht hat.
Die Roboter laufen auch mit fast identischem Computercode, und die Software, die ihre Bewegung plant, ist sehr ähnlich. Wie in einem Videospiel verfügt jeder Roboter über ein „Inventar“ von Objekten, mit denen er interagieren kann. Ingenieure müssen die Roboter so programmieren, dass sie diese Objekte erkennen und voreingestellte Aktionen ausführen, z. B. ein Ventil drehen oder über Blöcke klettern.
Am Ende kamen sie zu einer Entscheidung. RoboSimian wird das Team in Pomona vertreten.
"Es kommt darauf an, dass Surrogate eine bessere Manipulationsplattform und schneller auf gutartigen Oberflächen ist, aber RoboSimian ist eine Allround-Lösung, und wir erwarten, dass die Allround-Lösung in diesem Fall wettbewerbsfähiger wird", so Kennedy sagte.
Das RoboSimian-Team von JPL arbeitet mit Partnern an der University of California, Santa Barbara und Caltech zusammen, um den Roboter schneller laufen zu lassen. JPL-Forscher planen auch, in Zukunft einen LiDAR auf RoboSimian zu setzen. Diese Bemühungen zielen darauf ab, den Roboter langfristig zu verbessern, zielen aber auch darauf ab, ihn auf die Herausforderungen des DARPA Robot Challenge Finals vorzubereiten.
Insbesondere wird es mit solchen Aufgaben konfrontiert sein, wie ein Fahrzeug zu fahren und aus ihm auszusteigen, Trümmer zu überwinden, die eine Tür blockieren, ein Loch in eine Wand schneiden, ein Ventil öffnen und ein Feld mit Aschenblöcken oder anderen Trümmern überqueren. Es wird auch eine Überraschungsaufgabe geben.
Obwohl RoboSimian jetzt im Mittelpunkt von Kennedys Team steht, wird Surrogate nicht vergessen.
"Wir werden es weiterhin als Beispiel dafür verwenden, wie wir RoboSimian-Gliedmaßen nehmen und sie auf andere Plattformen umkonfigurieren können", sagte Kennedy.
Weitere Informationen zur DARPA Robotics Challenge finden Sie unter: http://www.theroboticschallenge.org/
