מה DARPA ביקשה: רובוט שעובד במקום שתוכנן לאדם
אתגר הרובוטיקה של DARPA (DARPA Robotics Challenge) היה תחרות-פרסים שמימנה סוכנות פרויקטי המחקר המתקדמים של מערכת הביטחון האמריקאית, והתקיים בין 2012 ל-2015. המטרה הטכנית המרכזית, בלשון עמוד-התוכנית של הסוכנות עצמה, הייתה לפתח רובוטים קרקעיים בפיקוח-אדם שיוכלו לבצע משימות מורכבות בסביבות מסוכנות, פגועות, שתוכננו בידי אדם; כותרת אותו עמוד היא "חדשנות בטכנולוגיה רובוטית בפיקוח-אדם". הניסוח הזה הוא לב העניין. לא מפעל שנבנה סביב הרובוט, אלא מדרגות, דלתות, שסתומים וכלי-עבודה שנבנו למידות אדם — ואז נהרסו. עמוד התוכנית הרשמי של DARPA מוסיף את הנימוק: יש אסונות שבהם הסיכון לבריאותם ולשלומם של צוותי החילוץ והסיוע חמור מכדי לשלוח אליהם אנשים בזמן. התחרות באה אחרי שני אתגרים מוקדמים יותר של אותה סוכנות בתחום הרכב האוטונומי, ה-Grand Challenge וה-Urban Challenge.
שמונה המשימות
רשימת המשימות שפורסמה לקבוצות מנתה שמונה פריטים, ואפשר לקרוא אותה כתסריט של יום אחד בתוך מתקן תעשייתי שקרס: לנהוג ברכב-שירות באתר; לחצות ברגל שדה-הריסות; לפנות פסולת שחוסמת פתח; לפתוח דלת ולהיכנס לבניין; לטפס על סולם תעשייתי ולעבור על מעבר תעשייתי; לפרוץ לוח בטון בעזרת כלי; לאתר שסתום ליד צינור דולף ולסגור אותו; ולחבר זרנוק-כיבוי לעמדת-מים ולפתוח ברז. DARPA הגדירה מראש שהמשימות יבוצעו ב"אוטונומיה מפוקחת" — מפעיל שאינו מומחה מנחה את הרובוט — ושעל הרובוט והמפעיל יהיה לתפקד למרות תקשורת ירודה: רוחב-פס נמוך, השהיה גבוהה וניתוקים לסירוגין.
שלושה שלבים, ורובוטים שחולקו כפרס
התחרות תוכננה להימשך כ-33 חודשים ולהיחלק לשלושה מפגשים: אתגר וירטואלי (Virtual Robotics Challenge) ביוני 2013, מבחני-ביניים (DRC Trials) בדצמבר 2013, וגמר (DRC Finals) ביוני 2015. השניים האחרונים נערכו בחומרה אמיתית, הראשון בסימולציה בלבד. כדי שהתחרות תשאיר משהו אחריה מימנה DARPA גם התאמה של סימולטור הרובוטים הפתוח GAZEBO בידי קרן התוכנה הפתוחה לרובוטיקה, וכן בנייה של שש פלטפורמות הומנואידיות ATLAS מתוצרת Boston Dynamics שחולקו לקבוצות שהצטיינו באתגר הווירטואלי; ההזמנה שפורסמה באוגוסט 2012 הייתה לשבע פלטפורמות, בכ-10.9 מיליון דולר. מבחני-הביניים נערכו ב-20 וב-21 בדצמבר 2013 בפלורידה, עם 16 קבוצות. קבוצת SCHAFT הובילה עם 27 נקודות מתוך 32 אפשריות, ובשלב ההוא עדיין הופעלו הרובוטים מרחוק ברוב המכריע של המשימות.
הגמר: פומונה, יוני 2015
הגמר נערך ב-5 וב-6 ביוני 2015 במתחם Fairplex בפומונה שבקליפורניה, בהשתתפות 25 מארגוני הרובוטיקה המובילים בעולם ועם פרסים בסך 3.5 מיליון דולר. שלוש קבוצות סיימו עם ניקוד מושלם, שמונה מתוך שמונה, והשוויון ביניהן הוכרע לפי הזמן הכולל. המקום הראשון הלך לקבוצת KAIST הדרום-קוריאנית עם הרובוט DRC-Hubo, בזמן זוכה של 44 דקות ו-28 שניות; אחריה IHMC Robotics עם הרובוט Running Man, בזמן של 50 דקות ו-26 שניות; ובמקום השלישי Tartan Rescue עם הרובוט Chimp, ב-55 דקות ו-15 שניות. ההפרש בין המקום הראשון לשני היה שש דקות — וכפי שציינו סוקרי IEEE Spectrum, מיליון דולר.
הנפילות היו חלק מהתוצאה, לא תקלה בשוליים
הרובוטים הצליחו יותר מן הצפוי, אבל מגוון הכשלים המחיש כמה התחום עדיין קשה. הדוגמה שנחרטה בזיכרון: Running Man, שסיים בהצלחה את כל שמונה המשימות, נפל כשנופף לקהל. סוקרי IEEE Spectrum שסיקרו את הגמר כתבו שרובוט אחד בלבד ניסה בכלל לקום בכוחות עצמו אחרי נפילה — לפי התרשמותם, הקבוצות הניחו שרובוט שנפל אבוד ממילא, ולכן איש לא טרח לחפש דרך ללמד אותו לקום. הם תיארו גם נזק ממשי: זרועו הימנית של הרובוט של MIT נשברה בנפילה ביום הראשון, הקבוצה המשיכה באותו יום בזרוע אחת בלבד ופירקה בלילה את מרבית פנים-הרובוט כדי לתקן; והרובוט של TRACLabs איבד שמן הידראולי בהתזה בת שני מטרים אחרי שאיבד שיווי-משקל בירידה מן הרכב. Boston Dynamics הביאה לאתר פלטפורמת ATLAS שמינית ומתפקדת — לא כהשאלה, אלא כמאגר חלפים חי לקבוצות שירצו לפרק ממנה.
מה שהתחרות עצמה חשפה: עדיין יותר מדי אדם בלולאה
המסקנה הגלויה ביותר מן הגמר לא הייתה מי ניצח אלא כמה מן העבודה עשה בסופו של דבר המפעיל האנושי. סוקרי IEEE Spectrum כתבו שציפו לראות קבוצה שלוחצת כפתור אחד — "עבור מעל ההריסות" — והרובוט סורק את השטח, מתכנן מסלול ועובר לבדו; בפועל הם ראו מפעילים שמסתכלים בתמונת המצלמה והלידאר של הרובוט ומורים לו בדיוק היכן להניח כל כף-רגל. הם גם ציינו שניידות על גלגלים, שהצטיינה במסלול התחרות, עשויה להיות חסרת-ערך כמעט באתר אסון אמיתי; ובאותו הקשר הביאו את מה שאמרה קבוצת IHMC בסדנה שנערכה אחרי התחרות — שהליכה דו-רגלית מאפשרת לעבור בשטח שבו המקום הבטוח היחיד הוא בגודל כף-רגל, ושאף תכנון-ניידות אחר אינו מסוגל לכך, אלא אם אתה יכול לעוף. לפי סיכום IEEE Spectrum, מטרתה של DARPA בתחרות לא הייתה לפתח פלטפורמה שאפשר לפרוס מיד באזור אסון ושתועיל שם. קבוצת NimbRo מאוניברסיטת בון, שסיימה רביעית עם הרובוט Momaro — כלי בעל ארבע רגליים שבקצותיהן גלגלים מתמרנים, שיכול גם לנסוע לכל כיוון וגם לפסוע מעל מכשול — פרסמה את מסקנותיה כמאמר מחקר. זה, ולא מוצר, היה התוצר.