Grand Challenge 2004
závod autonomních automobilů
Jsou pro Vás roboti pouze malé roztomilé hračky? A co když je necháte samostatně projet asi 500km dlouhou trasu z Los Angeles do Las Vegas? Aby toho nebylo málo, tak na to mají maximálně deset hodin! Holé šílenství? Asi není náhodou, že první cena je tomu odpovídající, rovných $1 000 000. Sponzorem je americká armáda, takže získané znalosti asi nepůjdou do dětských hraček…
Cíl soutěže
Oficiálním cílem soutěže je podpora technické inovace pozemních bojových
vozidel. Tato vozidla se musí pohybovat v kombinovaném terénu – jak po
existující silniční síti, tak volným prostranstvím. Musí být schopna se
navigovat z jednoho místa do druhého, vyhýbat se neočekávaným překážkám a to
vše pokud možno co nejrychleji.
Datum konání
Soutěž se koná 13. března 2004. Pokud se žádnému z účastníků nepodaří
dosáhnout cíle (Las Vegas), tak se soutěž bude opakovat následující rok (s
výhledem do roku 2007).
Úkol robotů
Dvě hodiny před startem roboti dostanou CD-ROM s trasou v elektronické
podobě. Trasa je seznam GPS souřadnic (WayPoints) s poloměrem definujícím
kruh, kudy robot musí projet. Tento parametr zároveň udává šířku přípustného
koridodu pro jízdu mezi dvěma WayPointy. Každý WayPoint má dále časový limit,
do kterého ho musí robot navštívit. Robot, který opustí zadaný koridor nebo se
do WayPointu nedostane včas ze soutěže automaticky vypadává.
Robot se musí pohybovat po zemi – tedy minimálně každých 5s se
jí musí dotknout. Řešení pomocí řízené střely tedy nepřipadá v úvahu.
Roboti se občas zblázní, a tak každý musí mít „velké červené tlačítko” STOP.
Protože byste ho po poušti asi nedohonili, tak je třeba mít možnost ho zastavit
na dálku. Ve skutečnosti požadovaný E-stop funguje spíše jako vodítko na psa.
Robot se nepohybuje, pokud nedostává signál jeď. Pokud by tedy robot ztratil
signál, automaticky se zastaví. Autonomní robot bude muset být doprovázen
druhým (normálním) autem, ve kterém bude vedle lidského řidiče sedět sudí a šéf
týmu. Oba dva mohou v případě problémů E-stop použít.
Jelikož část závodu povede po normálních silnicích a dálnicích, budou muset
i roboti respektovat maximální rychlost. V terénu pak už žádné oficiální
omezení nebude.
Omezení velikosti
V pravidlech není žádné omezení na velikost. Roboti nesmí být moc velcí,
protože cestou je několik podjezdů. Moc malí roboti by zase měli pravděpodobně
problém udržovat průměrnou rychlost na 50km/h.
Týmy
Jedná se o americkou soutěž, takže vítěz musí být v každém případě američan
. Tým může sice být mezinárodní, ale výhru musí vyzvednout a
následně zdanit Amík. Je zbytečné panikařit a narychlo hledat nějakého
amerického kamaráda – uzávěrka registrací byla již loni v říjnu, takže další
zájemci budou mít šanci jedině když se to letos nikomu nepovede.
Na seznamu http://www.darpa.mil/grandchallenge/teams.htm je
momentálně 25 tymů včetně odkazů na webové stránky. Pěkné jsou např. stánky
studentského týmu z Caltechu http://team.caltech.edu/. Finanční
podporu a pomoc od expertů z NASA a JPL nelze nezávidět . No
uvidíme, jak dopadnou…
Terén
Autonomní vozidla se mají pohybovat jak po silnicích, tak ve volném terénu.
Na stránkách organizátorů si lze stáhnout několik příkladu situací, se kterými
se budou muset roboti vypořádat:
1) navigace musí dostatečně přesná, aby si poradila s mosty a podjezdy.
2) i v terénu, kde bude virtuální koridor relativně
široký by se vozidla raději měla držet vyjeté cesty.
3) aby toho nebylo málo, tak i v poušti se najdou řeky a je třeba je přebrodit.
Dodatek: A jak to všechno dopadlo?
Během týdenního testování se z 25 týmů kvalifikovalo pouze 15. Jednotliví
roboti měli za úkol předvést samostatnou jízdu testovacím úsekem a že je lze
snadno na dálku vypnout pomocí E-stop tlačítka. Testy byly bodované a podle
jejich výsledků se určilo startovní pořadí závodu.
Konečná trasa měla nakonec délku 142 mil (zhruba 230km). Z neoficiálních
výsledků http://www.grandchallenge.org/statusboard/ (viz tabulku)
se žádný tým nedostal dále než 7 mil od startu, tj. celkově 5% trasy.
| Team # | Name | Miles Along Course | Status | Update Time |
|---|---|---|---|---|
| 22 | Red Team | 7 | Disabled | 08:38:52 |
| 21 | SciAutonics II | 7 | Disabled | 10:38:53 |
| 5 | Team Caltech | 1 | Disabled | 10:57:22 |
| 7 | Team DAD | 6 | Disabled | 10:44:53 |
| 25 | Virginia Tech | 0 | Disabled | 07:58:15 |
| 23 | Axion Racing | 0 | Disabled | 10:36:22 |
| 2 | Team CajunBot | 0 | Disabled | 10:36:47 |
| 13 | Team ENSCO | 0 | Disabled | 10:57:22 |
| 4 | CIMAR | 0 | Disabled | 10:18:16 |
| 10 | Palos Verdes RoadWarriors | 0 | Disabled | 10:00:40 |
| 17 | SciAutonics | 1 | Disabled | 10:57:22 |
| 20 | Team TerraMax | 1 | Disabled | 10:57:22 |
| 15 | Team TerraHawk | 0 | Withdrawn | |
| 9 | The Golem Group | 5 | Disabled | 10:57:22 |
| 16 | The Blue Team | 0 | Withdrawn |
Jaké problémy jednotlivé týmy nakonec vyřadily ze hry? Podle oficiální zprávy
DARPA to byl dost masakr:
- Vozidlo č. 22 na 7.4 míli v ostrých serpentinách sjelo z cesty, najelo na násep a pneumatiky se vznítily.
- Vozidlo č. 21 na 6.7 míli najelo do ochranného valu a zůstalo zablokované.
- Vozidlo č. 5 na 1.2 míli se stočilo z cesty, prorazilo plot, ale už se mu neporařilo přes plot dostat zpět na cestu.
- Vozidlo č. 7 na 6.0 míli bylo pozastaveno, aby umožnilo průjezd odtahovému vozidlu, ale po elektronickém odblokování se již nerozjelo a zůstalo zaseknuté o kámen zhruba velikosti fotbalového míče.
- Vozidlu č. 25 se již na startu zablokovaly brzdy a muselo být odstraněno.
- Vozidlo č. 23 ze startu vyrazilo špatným směrem.
- Vozidlo č. 2 na sjezdu narazilo na zeď.
- Vozidlo č. 13 se 0.2 míle pohybovalo velmi dobře, ale v první ostré zatáčce se převrátilo.
- Vozidlo č. 4 se na 0.45 míli zamotalo do nějakého drátu a už se mu nepodařilo vymotat.
- Vozidlo č. 10 nabouralo do zdi ve startovacím prostoru.
- Vozidlo č. 17 na 0.75 míli sjelo trošku z cesty, ale senzory se během jeden a půl hodiny nedokázaly s touto skutečností vypořádat.
- Vozidlo č. 20 několikrát detekovalo nějaké keře v okolí cesty. Couvlo si provedlo korekci a znova se rozjelo. Na 1.2 míli však už nebylo schopno pokračovat.
- Vozidlo č. 9 se na 5.2 míli zastavilo v příkrém kopci. Mělo zařazeno i motor běžel, ale nemělo dostatek přívodu paliva, aby kopec vyjelo.
- Vozidla č. 15 a č. 16 byla vyloučena ještě před startem.
Závěr
A závěr? Normálním lidem musela soutěž připadat jako hrozný debakl. Cena na
její uspořádání několikanásobně převyšovala výhru jednoho miliónu dolarů,
kterou navíc letos nikdo nezískal. Ještě větší částky prý utratily jednotlivé
týmy na přípravu svých vozítek. Takže? Osobně jsem fascinován, že se někomu
vůbec podařilo ujet 10km v předem neznámém terénu. V horách pravděpodobně byl
špatný GPS signál, cesta úzká a příkrá. V dalších úsecích byla situace zřejmě
ještě horší (voda, písek) takže to pouze potrvzuje, že se jedná o velkou výzvu!
Soutěž také ukazuje, že věda a technika není nutně na takové
úrovni dokonalosti, jak by se mohlo na první pohled zdát…
Máte-li jakékoli dotazy či připomínky –
kontaktujte nás.
Rádi vám odpovíme.