DARPAロボティクスチャレンジ

DARPAロボティクスチャレンジ（DRC ）は、米国防高等研究計画局が資金提供した賞金付きコンテストである。2012年から2015年にかけて開催され、「危険で劣悪な人間工学環境における複雑なタスク」を実行できる半自律型地上ロボットの開発を目指した。^[1] DRCは、DARPAグランドチャレンジとDARPAアーバンチャレンジに続くものである。2012年10月に始まり、約33か月間にわたって3つのコンテストが開催された。1つは2013年6月に開催されたバーチャルロボティクスチャレンジ（VRC）で、もう1つは2013年12月のDRCトライアルと2015年6月のDRCファイナルの2つのライブハードウェアチャレンジであった。^{[2] [3]}

DRCは、半自律型ロボットの開発を促進するだけでなく、プログラム終了後もロボットソフトウェアとシステムの開発をより利用しやすくすることを目指しました。そのために、DRCは、オープンソースロボティクス財団（OSRF）によるGAZEBOロボットシミュレーターのDRC向けへの改造と、VRCで最も優れた成績を収めたチームに贈られるボストンダイナミクスATLASロボット6台の構築に資金を提供しました。 ^[4]

DARPAロボティクスチャレンジのプログラムマネージャーであるギル・プラット博士は、DARPAとロボティクスチャレンジの目標について次のように述べている。^[5]

DARPA の役割は、イノベーションを促進することです。そして、私たちはそれを集中的かつ短期的な取り組みで実現します。不可能ではないが、リスクが低すぎるわけでもないものを選びます。つまり、非常にリスクの高い賭けに出ることになりますが、そのリスクには莫大な見返りがあります。ですから、もし私たちが成功すれば、これらのロボットが実際に変化をもたらすことができるということになります。特に、災害のシナリオで社会をより強靭にする上で役立ちます。最初のチャレンジ [DARPA グランド チャレンジ - 自動運転車] の教訓は、粘り強さが報われるということです。技術がほぼ完成し、トンネルの先の光が見えているなら、少しの粘り強さが報われるでしょう。トライアルで私が期待しているのは、いくつかのチームがポイントを獲得することです。すべてのポイントを獲得するチームはないと思います。おそらく、半分のポイントも獲得できないチームもあるでしょう。しかし、いくつかのチームはそこそこの成績を収めると思います。ロボットは遅いだろうと予想しています。私たちが今求めているのは、チームが 1 歳児くらいの成果を出すことです。そこまで到達できれば、あと 1 年間粘り強く取り組むチームの中には、実際の災害シナリオでロボットが持つ有用性を示すロボットを実際にデモンストレーションできるチームもあると確信しています。DARPA はイノベーション ビジネスを営んでいるのであって、開発ビジネスを営んでいるのではありません。ですから、私たちがやっていることは、何か大きなことが起きるのをテクノロジーがほぼ準備できるまで待ち、それからその何かを促進するために集中的な努力を加えることです。それは、それを展開されるシステムや市場にまで持ち込むという意味ではありません。私たちは、そのために商業部門に頼っています。しかし、私たちは、テクノロジーがそれを行うために必要な推進力、つまりさらなる後押しを提供します。

ロボティクスチャレンジは災害や緊急対応のシナリオに焦点を当てます。コンテストが進むにつれて要件は変わる可能性がありますが、ロボットエントリーの初期タスク要件は次のとおりです。^[4]

1. 現場でユーティリティービークルを運転します。

2. 瓦礫の上を降りて移動する。

3. 出入り口を塞いでいるゴミを取り除きます。

4. ドアを開けて建物に入ります。

5. 工業用はしごを登り、工業用通路を横断します。

6. ツールを使用してコンクリートパネルを破壊します。

7. 漏れているパイプの近くにあるバルブを見つけて閉じます。

8. 消火ホースをスタンドパイプに接続し、バルブをオンにします。

コンテストは複数のトラックに分かれています。トラックAとBはDARPAの資金を受け取りますが、トラックCとDは当初DARPAの資金を受け取りません。トラックBとCはバーチャルロボティクスチャレンジ（VRC）に参加し、その後、優勝したチームは次のステージの資金を受け取ることができます。^[4]トラックAとBの申し込みは2012年5月に締め切られました。 ^[6]トラックCの申し込み期間は2012年12月18日に締め切られましたが、2013年1月時点では遅れた申し込みはまだ検討中でした。^[7]ただし、参加者はオープンソースロボティクス財団が作成したオープンソースアプリケーションであるDRCシミュレーターをダウンロードできます。 ^[8]トラックDは2013年10月まで登録可能でした。^[9]

トラックCとD（資金なし）のサインアップサイトには、主にヒューマノイドレイアウト（二足歩行と2本の腕）に準拠したロボットのイラストが掲載されている。ただし、NASAジェット推進研究所が提案した「ロボシミアン」のイラストに示されているように、他の構成も可能である可能性がある。^{[10] [11]}

これまでのチャレンジとは異なり、DRCへの参加者はロボットを一から作る必要はありません。DARPAは一部の参加者に「腕、脚、胴体、頭を備えたロボットハードウェアプラットフォーム」を提供します。^{[1] 2012年8月、DARPAは}ボストンダイナミクスに約1,090万ドルを支払い、2014年8月までにPETMANプロジェクトに基づく7つのプラットフォームを構築すると発表しました。 ^{[12] [13] [14]}

コンテストには「監督付き自律」タスクも含まれ、非専門家のオペレーターがロボット車両を使用してタスクを完了することが許可/要求されます。このコンテストでは、「低忠実度（低帯域幅、高遅延、断続的）通信にもかかわらず」このような監督付き自律タスクを完了する能力に重点が置かれます。^[4]

DRCトライアルは2013年12月20日と21日にフロリダで開催されました。トライアル中、ロボットはほとんどのタスクを遠隔操作で実行しました。^[15]トライアルに参加した16チームは次のとおりです。

* 獲得可能な最大ポイント数は32でした^[16]

^†チームSCHAFTはもともとトラックAでしたが、Googleによる買収後にトラックDに変更されました。^[17]

X = 試みなかった^[18]

上位8チーム（SCHAFTからTROOPERまで）は当初資金援助を受ける資格があった。しかし、トライアルの完了後、チームSCHAFTは自己資金プロジェクトとしてトラックDに移行することを選択した。SCHAFTはGoogleに買収され、同社はDARPAグランドチャレンジに出場したチームから自律走行車技術も取得した。SCHAFTがトラックDに移行したことで、DARPAの資金が追加のファイナリストに提供されることになる。トライアル中にそれぞれ8ポイントを獲得したTHOR、ViGIR、KAISTは決勝戦に出場し、KAISTはトラックDの自己資金チームとして継続する。チームTHORとチームViGIRはDARPAの資金を分割し、チームTHORはリーダーが別の大学に移った後、さらに2つのチームに分割される。^[19]

DRC決勝戦は、2015年6月5日と6日にカリフォルニア州ポモナのフェアプレックスで開催されました。世界のトップロボット組織25団体が集まり、災害対応の模擬コースに挑戦し、賞金350万ドルを競いました。^[21]決勝戦に出場する25チームは次のとおりです。^[22]

決勝では、3チームが8点満点を獲得した。同点の場合は合計タイムで決着がついた。1位はDRC-Huboロボットを開発したKAISTチームで、44分28秒の優勝タイムだった。2位はIHMCのランニングマン、3位はCMU NRECのタータンレスキューのチンパンジーだった。^{[25] [26] [27]}

ロボットのパフォーマンスは予想以上に良かった。しかし、ロボット工学がいかに難しいかを示すさまざまな失敗もあった。^[28]例えば、ランニングマンは8つのタスクをすべて成功裏に完了した後、観客に手を振っているときに転倒した。

• DARPAグランドチャレンジ

• Darpa Robotics Challenge 公式ページ
• フィールドロボティクスジャーナル特集号: DARPAロボティクスチャレンジ決勝