Конкурс космической робототехники NASA: задачи, призы и как принять участие

На прошлогоднем финале конкурсных соревнований DARPA Robotics Challenge (DRC) NASA анонсировала новый конкурс для создателей работающих в космосе человекоподобных роботов (Space Robotics Challenge - SRC), который призван подготовить роботов для путешествия на Марс.

Также, как на DRC, первый этап SRC будет состоять из виртуального конкурса с использованием симулятора Gazebo. Затем начнутся основные состязания с использованием роботов NASA R5 Valkyrie. Регистрация участников SRC уже началась.

SRC фокусируется на разработке программного обеспечения для повышения автономии проворных мобильных роботов, особенно гуманоидных, так как они могут выполнять ряд задач во время космических путешествий или после посадки на других планетах (например, Марс), а также и на Земле. Подобные роботы помогут в следующих случаях:

• Развертывание и подготовка на Марсе мест обитания, энергетических систем и другой инфраструктуры перед прибытием людей.
• Помощь при стихийных бедствиях и обработка растений на нашей планете.

Участники конкурса будут создавать программы действий для робота R5, согласно легенде прибывшего на Марс перед основной экспедицией и столкнувшегося с последствиями песчаной бури, которая повредила солнечные батареи и антенну спутниковой связи. R5 должен будет устранить утечки воздуха в местах обитания, развернуть новые солнечные панели и настроить антенну.

Любой желающий может стать участником конкурса, хотя лидер каждой команды должен быть гражданином США. Для того, чтобы выиграть приз, 51 % состава команды должны быть гражданами США, хотя можно быть и проcто студентом в университете США. Таким образом, иностранные команды могут участвовать и побеждать, но призовых денег они не получат.

Перед началом SRC есть квалификационный раунд. Запрограммированный R5 должен идентифицировать мерцающие лампы на панели, нажать кнопку и пройти через дверной проем, не падая. 20 лучших команд (по скорости и точности) получат по $15000 и перейдут к основной части конкурса.

Команды будут использовать программное обеспечение для управления моделируемым R5, чтобы устранить проблемы, вызванные бурей. Каждая команда будет оцениваться по зачетным показателям, которые учитывают количество выполненных задач и затраченное время.

Конкурс Арена будет включать ровер, солнечные батареи, антенну связи и среду обитания на марсианской равнине. Каждый компонент будет в поле зрения и в шаговой доступности друг от друга. Практические задания включают:

Задача 1: Телекоммуникационная антенна
R5 нужно будет пройти небольшое расстояние до антенны в виде тарелки и выровнять ее ориентацию с помощью двух ручек регулировки, с допуском погрешности в 5 градусов.

Задача 2: Солнечные панели
R5 потребуется дойти до ровера, чтобы извлечь новую панель солнечных батарей. Затем он перемещается к действующей панели солнечных батарей, чтобы заменить один из ее элементов. Имеющийся кабель должен быть подключен к новому элементу питания.

Задача 3: Утечка воздуха
R5 должен будет подняться по лестнице и зайти на станцию, где нужно найти утечку воздуха с помощью соотвествующего детектора. Затем нужно устранить утечку с помощью специальной ленты. Лестница ко входу на станцию имеет перила с обеих сторон. Чтобы открыть дверь, нужно повернуть запирающее устройство. Войдя в помещение, R5 должен взять детектор утечки и подойти к обозначенной стене, где имеется утечка воздуха. Перемещая детектор перед стеной, R5 должнен найти место утечки. После того, как утечка найдена, R5 должен подобрать инструмент для ремонта на соседнем столике. В процессе ремонта устанавливается заплатка на место утечки.

На выполнение заданий отпускается от 30 минут до 2 часов, в зависимости от задачи. Каждая из них будет выполняться всеми командами по пять раз и в немного отличающихся условиях. При этом изменяется расположении всех объектов в окружающей среде, начальное положение робота, коммуникационные параметры (задержка сигнала), усилие для преодоления трения, размещение препятствий, форма объектов и другие параметры.

Оценка основывается, прежде всего, на полноте решения задачи, т.к. каждая задача состоит из нескольких подзадач. Победитель SRC получает $125 000, премия за второе место $100 000, $50 000 за третье и $25 000 за четвертое. Четыре лучшие команды также получат в качестве пооощрения возможность поработать с разработчиками робота R5, по крайней мере, в течение двух недель.

Регистрация участников продлится в течение одного месяца, до 16 сентября. Квалификационный отбор пройдет с 19 сентября до 15 ноября. Окончательные результаты отбора станут известны 1 декабря. Конкурс SRC состоится с 13 по 16 июня 2017 г. Победителей мы узнаем 30 июня следующего года.