DARPA Mengirim Robot ke Bawah Tanah untuk Mengajari Mereka Menyelamatkan Nyawa

Anda bangun di bawah tanah. Anda mengalami dehidrasi, kepala Anda berdenyut-denyut, dan ada luka dalam di dahi Anda yang mengeluarkan banyak darah. Mungkin Anda terjebak dalam sistem gua, terjebak dalam terowongan sempit, dengan tangan di sisi Anda. Mungkin Anda terjepit di saluran pembuangan air yang perlahan terisi air. Atau mungkin itu adalah lubang tambang yang listriknya padam, sehingga membuat Anda berada dalam kegelapan pekat yang mengerikan. Kemudian Anda mendengar sesuatu. Memang samar-samar, tapi Anda tahu artinya: Bantuan sedang dalam perjalanan. Hanya saja itu bukan dari tim penyelamat manusia. Dari suara gemuruh di kejauhan, nampaknya tim SAR sedang mengirimkan robot. Rasa lega seketika berganti dengan perasaan gentar. Dengan waktu yang hampir habis, dan mungkin hanya satu kesempatan untuk menyelesaikannya, Anda berdoa agar robot yang mereka pilih dapat melakukan tugasnya.

Skenario mimpi buruk ini adalah salah satu skenario yang, mudah-mudahan, tidak akan pernah menimpa Anda. Namun DARPA, Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan (Defense Advanced Research Projects Agency) Amerika Serikat, sedang berusaha keras mencari jawabannya. Dan mereka mendapat $2 juta yang diperuntukkan bagi siapa pun yang dapat membantu mereka.

Untuk mengetahui seperti apa robot penyelamat bawah tanah yang sempurna, DARPA telah mengadakan kompetisi, yang terbaru dari rangkaian Tantangan Besarnya. Disebut Tantangan Bawah Tanah (atau “SubT”), kontes ini — yang berlangsung hingga tahun 2021 — bertujuan untuk mengungkap hal terbaik yang ditawarkan dunia robotika dalam hal bot penyelamat. Kompetisi ini terbuka untuk semua orang mulai dari peneliti robotika yang sudah mapan hingga apa yang disebut oleh Manajer Proyek DARPA Dr. Timothy Chung sebagai “pengotak-atik” yang didanai sendiri dari seluruh dunia. Yang Anda perlukan untuk mendapatkan hadiah tujuh digit adalah menciptakan robot yang mampu memetakan, menavigasi, dan mencari berbagai lingkungan bawah tanah yang kompleks selama operasi tempur atau tanggap bencana yang sensitif terhadap waktu skenario. Selain itu, belum ada pedoman pasti tentang seperti apa bentuk robot tersebut.

Panggilan untuk pendatang telah menghasilkan gelombang besar minat dan entri. Ini berkisar dari robot berjalan berkaki empat seperti robot APAPUN berkaki empat Digital Trends telah membahas robot terbang yang menggunakan lidar, teknologi laser pantulan yang membantu mobil self-driving “melihat.” Baru-baru ini, kreasi 11 tim robotika internasional terkemuka dilakukan secara rahasia untuk diuji dalam tantangan yang paling menantang. lingkungan.

Menyelesaikan masalah-masalah besar

Bagi sebuah organisasi yang namanya memunculkan gambaran kerahasiaan pemerintah, Tantangan Besar DARPA secara mengejutkan bersifat publik. Dan itulah intinya. Sejak tahun 2004, DARPA telah mengadakan kontes serupa setiap tahun atau lebih, dengan tujuan memberikan para pencipta pengetahuan tentang dunia memberikan dorongan, baik secara finansial maupun inspirasional, ke arah perkembangan teknologi yang mereka harapkan di dalam. Hadiah yang ditawarkan, pada dasarnya, adalah kesepakatan sponsorship untuk penelitian dengan bayaran tinggi yang menjembatani kesenjangan antara penelitian fundamental dan alat untuk aplikasi militer potensial.

Tantangan Besar bisa tampak lucu; mirip dengan penelitian DARPA pada topik penelitian eksentrik lainnya peluru pemandu diri dan mata-mata serangga cyborg. Namun sering kali mereka terlihat seperti ini karena area yang mereka jelajahi masih sangat baru. Pada tahun 2004, misalnya, DARPA menjanjikan hadiah sebesar $1 juta bagi siapa saja yang mampu membuat mobil yang dapat melaju sendiri dalam rute 142 mil melalui Gurun Mojave. Tim “pemenang” berhasil menempuh jarak kurang dari delapan mil dalam beberapa jam sebelum terbakar dan gemetar hingga berhenti. Pada tahun yang sama, ekonom MIT dan Harvard, Frank Levy dan Richard Murnane menggunakan mobil self-driving sebagai contoh dari suatu tugas yang kemungkinan besar tidak akan dapat dikuasai oleh mesin karena kompleksitasnya. Satu setengah dekade kemudian, kita mengetahui hal yang berbeda. Tantangan Besar DARPA membantu memberikan visi bagi kendaraan otonom, yang kini membuahkan hasil.

“Salah satu hal yang selalu diminati DARPA adalah mencoba mengidentifikasi terobosan inovasi,” jelas Chung. “Terkadang hal ini terjadi di luar jalur tradisional, dan kita perlu mencari [cara untuk membuka] celah di mana inovasi tersebut dapat muncul. Tantangan Besar ini sungguh luar biasa karena mampu mengajukan masalah yang sangat berani dan kemudian membukanya kepada dunia. Ini adalah cara untuk menciptakan kegembiraan [dan juga menginspirasi] mereka yang biasanya tidak berani mengemukakan [solusi yang mungkin].”

Tantangan SubT terdengar sama beraninya. Saat ini, gagasan untuk mengirim robot ke zona bencana, sebagai pengganti petugas pertolongan pertama, mungkin terasa mustahil bagi Anda. Saya lupa berapa kali peneliti robotika melakukannya menjelaskan aplikasi “pencarian dan penyelamatan”. sebagai pembenaran akhir untuk penelitian yang melampaui batas tanpa dapat diterapkan dalam waktu dekat.

Namun ada alasan kuat untuk percaya bahwa robot dapat digunakan dengan cara ini. Dalam beberapa tahun terakhir, a robot ular penembak laser telah digunakan untuk membantu menonaktifkan pembangkit listrik tenaga nuklir di Eropa, demikian yang dicari oleh Angkatan Darat AS 3.000 robot kalajengking yang siap berperang untuk penjinakan bom, dan drone serta robot bernama Colossus digunakan untuk itu membantu memerangi kobaran api besar di Katedral Notre Dame di Paris. Dalam semua kasus ini, robot adalah tindakan pertama. Sebanyak yang dikhawatirkan orang mesin mencuri pekerjaan manusia, masing-masing mewakili situasi di mana manusia mempertaruhkan keselamatannya, atau bahkan nyawanya, dengan melakukan skenario berbahaya.

“Kami tidak ingin mengirimkan robot hanya demi robot,” kata Chung. “Sebaliknya, ada informasi yang dapat mereka berikan dan kumpulkan, tanpa harus membahayakan manusia.” Di sinilah ia melihat SubT Challenge benar-benar berkontribusi.

“Pada dasarnya kami tertarik untuk membantu dalam situasi di mana, jika ada cara, kami dapat menguranginya paparan orang terhadap risiko di lingkungan berbahaya ini, ada kontribusi yang harus diberikan,” katanya lanjutan. “Dalam skenario pencarian dan penyelamatan, meskipun hanya sekedar mencegah orang masuk sementara masih ada informasi yang perlu dikumpulkan, [robot dapat dikirim] untuk menghasilkan tampilan pertama: di mana terdapat bahaya, di mana terdapat kantong udara segar, di mana terdapat struktur ketidakstabilan. Semua informasi itu membantu manusia untuk merespons dengan lebih efektif.”

Pergi ke bawah tanah

Tantangan SubT baru saja menyelesaikan tahap pertamanya. Berlangsung selama empat hari pada bulan Agustus di sistem tambang yang sudah tidak berfungsi di Pittsburgh, Pennsylvania, DARPA menciptakan skenario simulasi bencana untuk menempatkan robot yang masuk melalui langkah mereka. Chung menggambarkannya sebagai “perburuan bawah tanah yang berani” di mana robot harus melakukan perjalanan melalui sistem tambang besar, yang dihuni oleh benda-benda seperti boneka termal yang mewakili para penyintas. Robot yang ikut serta antara lain 20 kendaraan udara tak berawak, 64 robot darat, dan satu robot balon udara otonom bernama Duckiefloat.

“Idenya adalah tim robot harus melintasi, mengatasi, terkadang mengidentifikasi jalur baru, untuk pergi dan menemukan artefak tersebut,” katanya. “Untuk setiap artefak yang ditemukan, mereka mendapat poin. Tim yang mencetak poin terbanyak dalam waktu yang ditentukan adalah pemenang kompetisi.”

Itu adalah tantangan yang sulit. “Tim robot memulai dari satu pintu masuk, dan hanya itulah informasi yang mereka miliki tentang keseluruhan tambang,” jelasnya. “Ini tidak mereka ketahui. Kami tidak memberi mereka informasi atau peta apa pun sebelumnya.”

Grup pemenang pada kesempatan ini adalah Team Explorer hasil kolaborasi antara Carnegie Mellon dan Oregon State University. Robot tim mampu mengungkap 25 dari 40 artefak dalam kondisi sulit termasuk banyak air dan lumpur. Team Explorer merancang dan membangun dua kendaraan darat dan dua drone yang dibuat khusus untuk beroperasi di tambang. Grup lain yang berkinerja baik adalah Team CoSTAR, kru pembangkit tenaga listrik yang terdiri dari Jet Propulsion Laboratory NASA, MIT, Caltech, dan berbagai lainnya. Pada akhirnya, robot CoSTAR mampu mengungkap 11 dari 40 artefak: bukan hasil yang bersih, namun juga bukan hasil yang buruk.

Ini masih jauh dari akhir kompetisi. Pada bulan Februari 2020, SubT Challenge berikutnya akan diadakan di Urban Circuit. “Anda dapat membayangkannya mulai dari stasiun transit tipe metro hingga infrastruktur seperti saluran air hujan atau selokan,” kata Chung. “Ini semua adalah jenis lingkungan perkotaan bawah tanah dimana keadaan darurat mungkin terjadi.” (Sirkuit Perkotaan inilah yang DARPA baru-baru ini mengeluarkan tweet untuk, meminta akses ke “lingkungan bawah tanah buatan manusia yang mencakup beberapa blok kota” yang mencakup “tata letak yang kompleks dan banyak lantai, termasuk atrium, terowongan, dan tangga.”)

Setelah itu akan ada Sirkuit Gua pada bulan Agustus 2020, di mana robot yang berpartisipasi harus menghadapi ketidakpastian lingkungan alam bawah tanah. Kompetisi ini akan berakhir pada Agustus 2021, dengan “Acara Final” yang menggabungkan ketiga subdomain dalam satu jalur raksasa. Pemenangnya kemudian akan diberikan hadiah uang $2 juta.

“Salah satu bagian yang menyenangkan dari SubT Challenge adalah karena satu solusi berhasil dengan baik di satu sirkuit belum tentu akan berhasil di sirkuit berikutnya,” kata Chung. “Hal ini disebabkan oleh keragaman lingkungan yang berpotensi menghasilkan solusi yang berbeda-beda. Misalnya, di Sirkuit Perkotaan, kita dapat mengantisipasi lebih banyak vertikalitas, yang mana hanya menjadi robot darat saja tidak cukup. Di Sirkuit Gua, [sementara itu], akan banyak terjadi ketidakberesan akibat kreativitas alam.”

Apakah itu terdengar menyenangkan? Anda yakin! Apakah ini merupakan tantangan teknis besar yang harus diatasi? Sangat! Namun bisakah penelitian berharga yang dihasilkan dari proyek ini suatu hari nanti dapat digunakan untuk menyelamatkan nyawa banyak orang? Itulah yang diandalkan semua orang.

Rekomendasi Editor

• Temui Xenobots: Mesin biologis hidup yang dapat merevolusi robotika
• Jago di StarCraft? DARPA ingin melatih robot militer dengan gelombang otak Anda
• NASA menginginkan bantuan Anda mengembangkan robot otonom untuk menjelajahi dunia lain
• 'Robot' yang runtuh dapat menghemat tempat parkir Anda di Black Friday
• Moxi, robot rumah sakit yang ‘ramah’ ingin membantu perawat, bukan menggantikan mereka