加利福尼亞州巴斯托郊外的莫哈韋沙漠,3月13日,凌晨3:20。 “我拿到光碟了,”Alex Gutierrez對著他的無線電說,國防高階研究計劃局(DARPA)的一名官員正將一張包含歷史上首次越野機器人比賽路線的 CD-ROM 交給他。Gutierrez 飛奔到 200 碼外的一間移動辦公室。不到一分鐘後,他衝破了門。光碟被放入計算機,計算機立即開始運行復雜的路徑規劃軟體,以繪製一條安全的路線,穿越 229 公里(143 英里)的賽道。Gutierrez 在拖車中間的走道上昂首闊步,拍打著卡內基梅隆大學紅隊 14 名“路線編輯”的後背,他們坐在兩側的工作站上。
幾分鐘之內,計算機完成了處理,路線編輯開始仔細研究賽道的每一米,檢視衛星影像、航空照片、3D 地形模型和地形圖,為他們的機器人——一輛名為沙暴的自主悍馬——設定最佳速度和方向,以便穿越山區到達內華達州的普里姆。今天參加 DARPA 大挑戰賽的其他 14 個機器人都沒有如此詳細且精心準備的指令集。
上午6:30。沙暴在起跑槽的杆位上怠速行駛。它旁邊是一輛由以色列國防承包商 Elbit Operations 的工程師建造的機器人沙漠越野車。最左邊的起跑槽中是 Bob,一輛由加州理工學院本科生建造的自動駕駛 SUV。在 3 月 8 日出現在加利福尼亞賽道參加大挑戰賽資格賽的 21 個機器人中,這三個機器人在短程障礙賽中跑得最快,失誤最少。
準時,沙暴起飛,在繞過第一個彎道時迅速加速到每小時 22 英里。九分鐘後,它來到了第一個道路交叉口。它使用遠端雷射掃描器,檢測到它必須透過的柵欄門,並調整了路線,但不足以避開道路兩側的柵欄柱。Elbit 的車輛在五分鐘後乾淨利落地穿過了柵欄門,但 Bob 撞到了柵欄的另一側,並因事故而感到困惑。這將是加州理工學院比賽的終點。
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與此同時,比賽中的一匹黑馬正在逼近兩位領先者。觀察參賽者的專業機器人專家曾懷疑,Velodyne 的 David 和 Bruce Hall 改裝的皮卡 DAD 根本走不了多遠。它唯一感知前方地形的手段是一對彩色攝像機。由於攝像機產生大量資料,因此眾所周知,它們難以用於高速導航。Hall 兄弟優化了他們的軟體,使其可以在數字訊號處理器上以極快的速度執行,並且至少在障礙賽中,它執行得非常好。
當沙暴在靠近達格特的崎嶇山路上繞過之字形彎道時,機器人開始緊貼其路線的左側。在比賽進行了不到 12 公里時,左側的兩個輪子越過了路肩上的礫石路堤。路堤越來越高,最後,車輛腹部擱淺,輪子瘋狂地旋轉,攪動著礫石,融化了它們的橡膠胎面,但未能移動哪怕一英寸。
大約在同一時間,Elbit 的越野車也一直在朝著其預定路徑的外部行駛,它將自己楔入了山體表面。它離沙暴不遠,當兩隊在事後交談時,他們懷疑兩個機器人都成為了他們如何依賴全球定位系統導航資訊的共同問題的受害者。事實上,在賽道的那個位置,比賽規則沒有給他們留下太多選擇,只能這樣做。
在嘗試比賽的 13 個機器人中(兩個團隊在開始前就退出了),DAD 皮卡車的行駛距離排名第三。“它到了一個岔路口,”Bruce Hall 說。“它必須選擇左邊的路或右邊的路,但它選擇折中,駛向中間。一個足球大小的石頭卡在了前輪下面,它不知道要猛踩油門才能越過它。”
DARPA 主任 Tony Tether 宣佈比賽取得了巨大的成功,儘管沒有一個機器人能夠越過山區到達通往普里姆的平坦、筆直且因此更容易的賽道部分。“我們將在明年這個時候再次舉辦大挑戰賽,”他在終點線招待會上說,“明年,獎金將是 200 萬美元。”