El año pasado en la Final del «DARPA Robotics Challenge», la Nasa anunció un nuevo reto para los robots humanoides: «Space Robotics Challenge (SRC)«. El objetivo es preparar robots para un viaje a Marte, la primera etapa del Space Robotics Challenge consiste en un desafío virtual, que corra en el simulador Gazebo, seguido por un desafío físico utilizando robots R5 Valkyrie de la NASA.
El día de ayer, la NASA abrió la convocatoria para el Space Robotics Challenge, te mostramos el formato de la competencia, los requerimientos para formar los equipos, y lo que puedes llevarte a casa si resultas ganador.
El nuevo «Space Robotics Challenge».
El Space Robotics Challenge se centra principalmente en el desarrollo de software para aumentar la autonomía de los Robots móviles adiestrados (en particular los de forma humanoide) para que puedan completar tareas específicas durante los viajes espaciales o después de aterrizar en otros planetas (como Marte), así como en la Tierra. Con el tiempo, estos robots nos ayudarán con tareas tales como:
- El despliegue y la preparación de los hábitats, sistemas de energía y otras infraestructuras en Marte antes de que lleguen los humanos.
- Atención en desastres y mantenimiento de Plantas Industriales en nuestro propio planeta.
Lo siguiente es un escenario de desafío virtual que sirve como telón de fondo para el desarrollo de los avances en la codificación que permiten la autonomía de la robótica humanoide:
En un futuro no muy lejano, R5 ha llegado a Marte, junto con los suministros antes de una misión humana. Durante la noche una tormenta de arena daña la estación espacial y los paneles solares, también desalineó la antena de comunicaciones primaria. R5 ahora debe reparar una fuga de aire en la estación, montar un nuevo panel solar y alinear la antena de comunicaciones.
Suena estupendo, ¿Verdad?
Cualquier persona puede entrar al desafío, aunque el líder de cada equipo debe ser un ciudadano de Estados Unidos. La NASA otorga una ayuda adicional (que obtiene de los contribuyentes estadounidenses), si el 51 por ciento del equipo conformado tiene ciudadanía americana o bien si se es estudiante de alguna universidad de los Estados Unidos. Los equipos extranjeros pueden entrar, competir y ganar; simplemente no recibirán dinero para realizar su proyecto.
Antes del Space Robotics Challenge, hay una ronda de clasificación. Un R5 simulado tendrá que identificar un patrón de luces de colores que parpadean en un panel, apretar un botón y caminar a través de una puerta sin caerse. Los 20 equipos con mayor puntuación (basados en la velocidad y precisión) recibirán $ 15.000 USD y pasarán a la siguiente parte de la competencia virtual, que será algo parecido a esto:
- Los equipos utilizarán el software para controlar un R5 simulado con el fin de resolver los problemas causados por la tormenta de arena. Cada equipo será evaluado de acuerdo a una métrica de puntuación que tiene en cuenta el número de pruebas realizadas y el tiempo necesario para completar las pruebas.
- En la pista de la competencia habrá un vehículo, paneles solares, antena de comunicaciones y un estación espacial en una llanura de Marte. Cada elemento estará dentro de la vista y a poca distancia el uno del otro. Los entornos de práctica son similares a los utilizados en la competencia final.
Prueba 1: Communication Dish.
El R5 iniciará esta prueba cerca de una antena de comunicación que está montada de forma incorrecta. El R5 requiere caminar una corta distancia hacia la antena de comunicación y localizar dos asas. Una ajustará la inclinación (Pitch) y la otra la orientación (Yaw). Se le proporcionará al R5 la orientación actual de la antena así como la orientación deseada. Se permite una tolerancia de cinco grados de inclinación y orientación. Un mensaje será enviado al R5 cuando la antena esté alineada correctamente.
Prueba 2: Solar Array.
El R5 requiere moverse hacia vehículo con el fin de recuperar un panel solar. Después de tomar el nuevo panel solar, el R5 caminará al módulo solar y montará el nuevo panel cerca del cable de alimentación. Una vez montado, el R5 conectará el panel solar al sistema.
El panel solar tendrá un mango para que el R5 sujetarlo y transportarlo. El montaje de los paneles solares consiste en colocar el panel en el suelo y presionar un botón en la parte superior del mismo panel. Un cable de alimentación situado en el suelo cerca de los paneles solares debe ser recogido por el R5 y después conectarlo en el panel.
Prueba 3: Air Leak.
Se requiere que el R5 camine hasta la estación espacial, suba las escaleras hasta la entrada, ingrese en el estación y encuentre una fuga de aire usando una herramienta de detección de fugas, deberá reparar la fuga de aire usando un parche.
Las escaleras a la entrada de la estación tienen barandales en ambos lados. La entrada dicha estación tiene una puerta con una válvula giratoria que se debe activar para abrirla. La puerta tiene bisagras pivotantes y debe ser empujada por el R5 para abrirser. Al entrar a la estación, el R5 debe recoger un dispositivo detector de fugas que está sobre una mesa, después caminar hasta la pared que tiene la fuga. La herramienta de detección de fugas emitirá continuamente un mensaje que contiene información sobre la presencia o ausencia de una fuga de aire. Al mover la herramienta en frente de la pared el R5 debe localizar donde se encuentra la fuga.
Una vez que la fuga sea localizada el R5 debe recoger una herramienta para reparación de fugas de una mesa cercana y pulsar un botón para la reparación de la misma. Si la acción se ejecuta adecuadamente la fuga se detendrá.
Después de completar cada prueba el R5 debe entrar en la zona de meta donde concluye el recorrido. La NASA va a poner limitantes que deben ser consideradas, como el ancho de banda (1-2 Mbps como máximo), el tiempo (30 minutos a 2 horas, dependiendo de la prueba) y una latencia de hasta 20 segundos. Cada prueba se ejecutará cinco veces por cada equipo, serán ligeramente diferentes con ajustes en «la ubicación de todos los objetos en el escenario, la posición inicial del robot, los parámetros de comunicaciones (latencia), propiedades de contacto y fricción, colocación de obstáculos, la geometría de los objetos y otros parámetros pertinentes. »
La puntuación se basa principalmente en la realización de las pruebas, cada prueba consiste en múltiples sub-pruebas. Entre más sub-pruebas se realicen en cada ronda sin parar más puntos se obtendrán. La primera sub-prueba completada vale 1 punto, la segunda tiene un valor de 2 puntos y así sucesivamente. Este valor va en aumento de una prueba a otra, por lo que si haces de la Prueba 1 (cuatro sub-pruebas) a la Prueba 2 de un solo tiro, esa primera sub-prueba vale cinco puntos en lugar de uno. Saltarse una sub-prueba o pidiendo un reajuste va a resetear el contador de puntos y volverán de nuevo a cero. El tiempo sólo se tomará en cuenta si hay un empate a puntos.
El ganador del Desafío virtual del «Space Robotics Challenge» recibe $125.000 USD, el segundo lugar obtiene $100.000 USD, el tercer lugar $ 50.000 y $ 25,000 para el cuarto. Además, seis equipos pueden llevarse a casa un bono de $50.000 si completan 18 sub-pruebas consecutivamente en una sola pasada, una carrera perfecta por así decirlo.
Los cuatro primeros lugares también obtendrán una participación en la implementación de código junto con el equipo R5 Host Team por un periodo de tiempo de al menos dos semanas. Esto significa que si demuestras que sabes lo que estás haciendo en el desafío virtual, la NASA probará tu software en sus laboratorios reales en los EE.UU. y Europa.
La inscripción para el desafío permanecerá abierta durante un mes, hasta el 16 de septiembre. El software calificado se darán a conocer del 19 de septiembre al 15 de noviembre. Los equipos finales serán seleccionados el 1 de diciembre. La competencia virtual «Space Robotics Challenge» se llevará a cabo del 13 al 16 de junio de 2017 y sabremos quién ganó el 30 de junio del próximo año.
Fuente: IEEE Spectrum
