DARPA는 생명을 구하는 방법을 가르치기 위해 로봇을 지하로 보냅니다.

당신은 지하에서 깨어납니다. 수분이 부족하고, 머리가 쑤시고, 이마에 깊은 상처가 나서 피가 많이 흐르고 있습니다. 어쩌면 당신은 동굴 시스템에 갇혀 있고, 좁은 터널에 갇힌 채 팔을 옆에 두고 있을 수도 있습니다. 어쩌면 당신은 천천히 물로 채워지는 빗물 배수관에 갇혀 있을 수도 있습니다. 아니면 광산의 전력이 나가서 무서운 칠흑 같은 어둠 속으로 빠져들었을 수도 있습니다. 그러면 뭔가가 들립니다. 희미할 뿐이지만 그 의미가 무엇인지 아실 것입니다. 도움이 다가오고 있다는 것입니다. 다만 인간 구조대가 보낸 것이 아닐 뿐입니다. 멀리서 들려오는 우르릉거리는 소리로 보아 수색구조대가 로봇을 보내고 있는 것 같다. 즉시 당신의 안도감은 두려움으로 바뀌게 됩니다. 시간이 부족하고 이 일을 제대로 할 수 있는 기회는 단 한 번뿐일 수도 있으므로 그들이 선택한 로봇이 작업을 수행할 수 있기를 기도합니다.

이 시나리오의 악몽은 바라건대 당신에게 결코 닥치지 않을 것입니다. 하지만 미국 국방고등연구계획국(DARPA)이 이에 대한 답을 찾기 위해 필사적으로 노력하고 있는 부분이다. 그리고 그들을 도울 수 있는 사람에게 200만 달러가 배정되었습니다.

완벽한 지하 구조 로봇이 어떤 모습이어야 하는지 알아내기 위해 DARPA는 Grand Challenges 시리즈의 최신 대회인 대회를 준비했습니다. 라고 지하(또는 “SubT”) 챌린지, 2021년까지 진행되는 이 콘테스트는 구조 로봇 방식으로 로봇 세계가 제공할 수 있는 최고의 제품을 찾는 것을 목표로 합니다. 이 대회에는 기존 로봇 공학 연구원부터 DARPA 프로젝트 관리자인 Timothy Chung 박사가 자체 자금을 조달한 "땜장이"라고 부르는 전 세계 모든 사람에게 열려 있습니다. 일곱 자리 상금을 획득하기 위해 필요한 것은 지도를 작성할 수 있는 로봇을 만드는 것뿐입니다. 시간에 민감한 전투 작전이나 재난 대응 중에 다양한 복잡한 지하 환경을 탐색하고 검색합니다. 시나리오. 그 외에도 이러한 로봇이 어떤 모습이어야 하는지에 대한 정해진 지침은 없습니다.

참가자 모집으로 인해 엄청난 관심과 참가가 급증했습니다. 여기에는 걷는 네발 달린 로봇부터 네발 달린 ANYmal 로봇 디지털 트렌드(Digital Trends)는 자율주행차가 '볼' 수 있도록 돕는 바운스 레이저 기술인 LiDAR를 사용하는 비행 로봇에 대해 오랫동안 다루었습니다. 최근, 최고의 국제 로봇 공학 팀 중 11개의 창작물이 가장 어려운 시험을 위해 지하로 내려갔습니다. 환경.

큰 문제 해결

이름이 정부의 비밀스러운 이미지를 불러일으키는 조직의 경우 DARPA의 그랜드 챌린지(Grand Challenges)는 놀랍게도 공개적입니다. 그리고 그것이 바로 요점입니다. 2004년부터 DARPA는 창작자들에게 기술이 발전하기를 희망하는 방향으로 금전적으로나 영감적으로나마 세계를 찔러보세요. 안에. 제공되는 상은 본질적으로 기초 연구와 잠재적인 군사 응용을 위한 도구 사이의 격차를 해소하는 고수익 연구에 대한 후원 계약입니다.

그랜드 챌린지는 이상해 보일 수 있습니다. 다음과 같은 다른 이상한 연구 주제에 대한 DARPA의 작업과 매우 유사합니다. 자기 유도 총알과 사이보그 곤충 스파이. 하지만 그들이 탐험하는 지역이 너무 새롭기 때문에 그들은 종종 그렇게 보일 뿐입니다. 예를 들어, 2004년에 DARPA는 모하비 사막을 통과하는 142마일의 경로에서 스스로 운전할 수 있는 자동차를 만드는 사람에게 100만 달러의 상금을 약속했습니다. "승리한" 팀은 몇 시간 만에 8마일도 채 안 되는 거리에 도달한 뒤 불이 붙고 몸을 떨며 멈춰 섰습니다. 같은 해 MIT와 하버드 경제학자 프랭크 레비(Frank Levy)와 리처드 머네인(Richard Murnane)은 자율주행차를 예로 들어보자 복잡성으로 인해 기계가 마스터할 수 없는 작업입니다. 10년 반이 지난 지금 우리는 다르다는 것을 알고 있습니다. DARPA의 그랜드 챌린지는 다음과 같은 비전을 세우는 데 도움이 되었습니다. 자율주행자동차, 이제 결실을 맺고 있습니다.

“DARPA가 항상 관심을 갖고 있는 것 중 하나는 획기적인 혁신을 찾아내려는 것입니다.”라고 정씨는 설명했습니다. “때로는 이러한 일이 전통적인 경로 밖에서 발생하기 때문에 우리는 그러한 혁신이 일어날 수 있는 통로를 열어야 합니다. 이러한 그랜드 챌린지는 매우 대담한 문제를 제기하고 이를 세상에 공개할 수 있다는 점에서 정말 환상적입니다. 이는 전통적으로 [가능한 해결책]을 제시하기 위해 나오지 않았던 사람들에게 흥미를 유발하고 영감을 주는 방법입니다.”

SubT Challenge도 비슷하게 대담하게 들립니다. 지금으로서는 육신을 갖춘 최초 대응자 대신 로봇을 재난 지역에 파견한다는 생각이 여러분에게는 가능성이 희박할 수도 있습니다. 로봇공학 연구자들이 몇 번이나 기억을 잃었는지 "수색 및 구조" 애플리케이션 설명 즉각적인 적용 가능성 없이 경계를 넓히는 연구에 대한 최종 정당화로서.

그러나 로봇이 이런 방식으로 사용될 수 있다고 믿을 만한 충분한 이유가 있습니다. 최근 몇 년 동안, 레이저를 쏘는 뱀 로봇 유럽의 원자력 발전소를 폐쇄하는 데 사용된 적이 있는 미국 육군 3,000대의 전장 준비 전갈 로봇 폭탄 처리를 위해 드론과 콜로서스(Colossus)라는 로봇이 투입되었습니다. 대규모 화재 진압에 도움 파리 노트르담 대성당에서. 이 모든 경우에 로봇이 첫 번째 조치였습니다. 사람들이 걱정하는 만큼 인간의 일자리를 훔치는 기계, 이들 각각은 인간이 위험한 시나리오에 돌입하여 자신의 안전은 물론 심지어 생명까지 위협하는 상황을 나타냅니다.

"우리는 단지 로봇을 위해서 로봇을 보내고 싶지 않습니다"라고 정씨는 말했습니다. "오히려 인간을 위험에 빠뜨리지 않고도 그들이 제공하고 수집할 수 있는 정보가 있습니다." 그는 SubT Challenge가 실제로 기여하고 있다고 생각하는 곳이 바로 여기입니다.

“기본적으로 우리는 비용을 줄일 수 있는 방법이 있는 상황에서 도움을 주는 데 관심이 있습니다. 이러한 위험한 환경에서 사람들이 위험에 노출되면 기여할 수 있습니다.”라고 그는 말했습니다. 계속되는. “수색 및 구조 시나리오에서 축적해야 할 정보가 있는 동안 단순히 사람들을 쫓아내더라도 [로봇은 보내져] 첫 번째 모습을 생성하기 위해: 위험이 있는 곳, 신선한 공기가 있는 곳, 구조적인 곳이 있는 곳 불안정. 이 모든 정보는 인간 대응자가 보다 효과적으로 대응하는 데 도움이 됩니다.”

지하로 이동

SubT Challenge가 첫 번째 단계를 완료했습니다. 8월에 펜실베이니아주 피츠버그의 없어진 광산 시스템에서 4일 동안 진행된 DARPA는 로봇 참가자들이 자신의 속도를 따라갈 수 있도록 시뮬레이션된 재난 시나리오를 만들었습니다. 정씨는 이것을 생존자를 대표하는 열 마네킹과 같은 물체로 채워진 대규모 광산 시스템을 로봇이 통과해야 하는 "대담한 지하 청소부 사냥"이라고 설명했습니다. 참가한 로봇에는 무인 항공기 20대, 지상 로봇 64대, 자율 비행선 로봇 Duckiefloat 1대가 포함되었습니다.

"아이디어는 로봇 팀이 이동하고, 극복하고, 때로는 새로운 경로를 식별하여 해당 유물을 찾아야 한다는 것입니다."라고 그는 말했습니다. “발견된 모든 유물에 대해 점수를 얻습니다. 할당된 시간 내에 가장 많은 점수를 획득한 팀이 대회 우승자가 됩니다.”

까다로운 도전이었습니다. "로봇 팀은 한 입구에서 시작했는데, 그게 그들이 광산 전체에 대해 갖고 있는 정보의 전부였습니다."라고 그는 설명했습니다. “이것들은 그들에게 알려지지 않았습니다. 우리는 그들에게 사전 정보나 지도를 제공하지 않았습니다.”

이번 행사에서 우승한 그룹은 Carnegie Mellon과 Oregon State University가 협력한 Team Explorer였습니다. 팀의 로봇은 물과 진흙이 많은 혹독한 조건에서도 유물 40개 중 25개를 찾아낼 수 있었습니다. Team Explorer는 광산에서 작동하도록 특별히 제작된 지상 차량 2대와 드론 2대를 설계하고 제작했습니다. 좋은 성과를 거둔 또 다른 그룹은 NASA의 제트추진연구소, MIT, Caltech 등으로 구성된 강력한 팀인 CoSTAR 팀이었습니다. 결국 CoSTAR의 로봇은 유물 40개 중 11개를 찾아낼 수 있었습니다. 완전히 청소하지는 않았지만 나쁜 결과도 아니었습니다.

아직 대회가 끝나려면 아직 멀었습니다. 2020년 2월, 다음 SubT Challenge는 소위 Urban Circuit에서 개최됩니다. 정씨는 “지하철 형태의 환승역부터 빗물 배수관이나 하수구 같은 인프라에 이르기까지 무엇이든 상상할 수 있다”고 말했다. "이것은 비상 사태가 발생할 수 있는 지하 도시 환경과 같은 모든 유형의 환경입니다." (이 Urban Circuit은 DARPA가 최근에 트윗을 올렸어, "아트리움, 터널, 계단통을 포함한 복잡한 레이아웃과 여러 층"을 포함하는 "여러 도시 블록에 걸쳐 인간이 만든 지하 환경"에 대한 접근을 요청합니다.

그 후 2020년 8월에는 동굴 서킷(Cave Circuit)이 진행될 예정이며, 여기에 참여하는 로봇은 예측할 수 없는 자연 지하 환경에 맞서 싸워야 합니다. 대회는 2021년 8월에 세 개의 하위 도메인을 모두 하나의 거대한 트랙에 통합하는 "최종 이벤트"로 종료될 예정입니다. 이후 우승자에게는 상금 200만 달러가 수여된다.

Chung은 "SubT Challenge의 재미있는 부분 중 하나는 하나의 솔루션이 한 회로에서 잘 작동한다고 해서 반드시 미래의 회로에서도 잘 작동할 것이라는 의미는 아니라는 점입니다."라고 말했습니다. “환경의 다양성이 잠재적으로 상당히 다른 솔루션을 제공하기 때문입니다. 예를 들어 Urban Circuit에서는 지상 로봇만으로는 충분하지 않은 훨씬 더 수직성을 기대할 수 있습니다. 케이브 서킷에서는 대자연의 창조성으로 인해 불규칙성이 많이 발생할 것입니다.”

재미있을 것 같나요? 물론이지! 극복해야 할 엄청난 기술적 과제인가요? 전적으로! 하지만 이 프로젝트에서 나오는 귀중한 연구가 언젠가 사람들의 생명을 구하는 데 사용될 수 있을까요? 그것이 모두가 기대하는 것입니다.

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