今年6月，各种灵巧敏捷的机器人将参加由美国国防部高级研究计划局（DAPPA）举办的机器人挑战赛（DRC）决赛，为竞争高达200万美元的一等奖而展开角逐。
参加DRC挑战赛的机器人选手必须具备关掉水阀等能力，这是处理工业事故中的关键所在
挑战赛呼唤智能机器人
如果你推一下SAFFiR人型机器人，它会迅速作出反应，即通过步伐移动来保持身体平衡；通过转动头部对四周环境扫描，SAFFiR甚至可以在不平坦的地形中行走，包括接受指令完成抓拿物体等举动。
SAFFiR是一款由弗吉尼亚理工大学研制的消防机器人，６月将参加由美国国防部高级研究计划局（DARPA）举办的机器人挑战赛（DRC）决赛。DRC是一项旨在改善机器人移动性、自主性和响应人类指令等能力的赛事。今年3月5日，DARPA宣布了25名机器人选手入围6月举行的决赛，以角逐金额为200万美元的一等奖。
负责这项挑战赛的DARPA项目负责人吉尔·普拉特（Gill Pratt）指出，如今最先进的机器人可以根据预设指令或通过远程操控适应工厂等一些常见环境。但是，人们还需要更聪明灵巧的机器人来处理一些突发事件。比如2011年日本福岛核电站泄漏时，环境非常危险，无法派人员进入现场清理核污染。而现有的清理机器人行动迟缓而笨拙，只能用于勘查事故现场的受损情况或处理一些简单的工作。
DARPA之所以设立这项挑战赛，其目的是加快推进机器人的研发进度，希望机器人在未来的灾害中发挥更大作用。自2012年创办以来，DARPA已经举办了多次DRC赛事。
要想在DRC中获胜，其关键在于检验机器人独立完成任务的能力，诸如自主判断把脚抬升多高才能迈上一级台阶，或者在恶劣环境中追踪目标对象的位置。如在2013年12月举办的DRC，要求机器人必须完成关水阀、爬楼梯及在蜿蜒的高速路上快速行走等技能。在马萨诸塞大学卢维尔分校的计算机科学家霍利·扬科（Holly Yanco）看来，机器人自主性越大，表现就越好；人类操控的环节越少，机器人的运行速度就更快、也更容易排除故障。扬科负责DRC的比赛结果分析。
在今年的决赛中，机器人面临的挑战是：比赛时间有限、没有外部电源，有时甚至不能与操作者交流，完全是模拟各种错综复杂真实灾难的场景。DARPA希望参赛团队能设计出更优的解决方案，以提高机器人自主确定现场状况和采取行动的能力。“能在这个级别获得成功，将是了不起的成就。”普拉特评价说。
亚特兰大佐治亚州理工学院的机器人学教授亨里克·克里斯坦森（Henrik Christensen）指出，机器人已经越来越擅长借助传感器进行测距和移动。比如，SAFFiR身上的远程传感器能测量力和身体位置（这是机器人找到重心的因素之一），包括用摄像机和软件测量距离和潜在障碍物；又如，由卡内基梅隆大学团队研制的CHIMP机器人，能灵巧变换形态，既可以像车辆一样用四个履带轮行进，也可以两腿站立爬台阶或使用各种工具。
但是，这些机器“并不善于判断，比如判断一个物体是钻孔机还是茶杯，或自主找出与任务相关的事物，”克里斯坦森说，“这些事太难了，还是人类比较擅长。”
图为日本沙夫特公司开发的机器人在2013年的机器人挑战赛上
更注重人与技术的协作
在研制过程中，有些团队试图将机器人“看到”的一切转换成操控者能轻松理解的内容。托德·丹科（Todd Danko）解释说，他们的目标是创造一个高效的人-机团队。比如两个人组成一个小组，一个负责指挥，另一个负责行动。丹科领导的DRC参赛团队代表着美国国防设备承包商洛克希德·马丁公司。扬科指出，事实上，人-机交互平台设计得好的团队更容易完成比赛任务。
“我认为DRC的主要目的是让人们意识到人和机器人之间‘共同自治’的重要性，”谷歌公司的机器人专家詹姆士·库夫纳（James Kuffner）说，“这意味着必须考虑人该做什么，机器人又该做什么，以及其过程如何与机器人沟通。”
本世纪头十年中期，DARPA发起的机器人挑战赛注于自动运输工具，试图在伊拉克和阿富汗布满炸弹的街道上用机器人取代传令官。然而，这一赛事促发了谷歌等公司对包括无人汽车在内的无人驾驶技术的研究兴趣。
最近几年,美国国防部建议军方改变研究策略，从专注于自动系统转变到更注重人和技术之间的协作。与自动卡车和无人驾驶飞机不同，为竞赛而设计的机器人将可以帮助人类完成困难的工作，而不仅仅是取代人的工作。
资料来源Nature
责任编辑 则 鸣