Sedan de tillkännagavs första gången 2012 har NASA varit en viktig utmanare i DARPA Robotics Challenge (DRC). Denna tävling - som involverar robotar som navigerar på hinderbanor med hjälp av verktyg och fordon - utformades först av DARPA för att se hur kapabla robotar skulle kunna hantera katastrofsvar.
Finalen för denna utmaning kommer att äga rum den 5 och 6 juni 2015 på Fairplex i Pomona, Kalifornien. Och efter att ha nått det så långt med deras RoboSimian-design mötte NASA en svår fråga. Bör deras robotprimat fortsätta att representera dem, eller borde den ära gå till deras nyligen avslöjade Surrogatrobot?
Som ordspråket säger "dansar du med den som brangade dig." Kort sagt, NASA har beslutat att hålla sig till RoboSimian när de går vidare till den sista omgången av hinder och tester för att vinna DRK och priset på $ 2 miljoner.
Surrogates avtäckning ägde rum den 24 oktober på NASA: s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. Utseendet på denna robot på scenen, till dem låten av 2001: A Space Odyssey, hölls samma dag som Thomas Rosenbaum invigdes som ny president för California Institute of Technology.
I anledning av tillfället strök Surrogate (alias ”Surge”) över scenen för att presentera en digital surfplatta för Rosenbaum, som han brukade trycka på en knapp som initierade kommandon för NASAs Mars rover Curiosity. Trots tillfällets festliga natur var denna scen ganska lugn jämfört med vad roboten var designad för.
”Överspänning och dess föregångare, RoboSimian, var utformade för att utvidga mänsklighetens räckvidd genom att gå till farliga platser som ett kärnkraftverk under ett katastrofscenario som vi såg på Fukushima. De kan vidta enkla åtgärder som att vrida ventiler eller vippa omkopplare för att stabilisera situationen eller mildra ytterligare skador, säger Brett Kennedy, huvudutredare för robotarna på JPL.
RoboSimian skapades ursprungligen för DARPA Robotics Challenge, och under provrundan i december förra året vann JPL-teamets robot en plats att tävla i finalen, som kommer att hållas i Pomona, Kalifornien, i juni 2015.
Med stöd av Defense Threat Reduction Agency och Robotics Collaborative Technology Alliance började Surrogate-roboten konstruktionen 2014. Dess designers började med att införliva några av RoboSimians extra lemmar, och tillsatte sedan en hjulbas, vriden rygg, en övre torso och ett huvud för att hålla sensorer.
Ytterligare komponenter inkluderar en hattliknande bilaga på toppen, som i själva verket är en LiDAR-enhet (Light Detection and Ranging). Den här enheten snurrar och skjuter ut laserstrålar i ett 360-graders fält för att kartlägga den omgivande miljön i 3D.
Att välja mellan dem var ett tufft samtal och tog den bättre delen av de senaste sex månaderna. Å ena sidan var Surrogate utformad för att vara mer som en människa. Den har en upprätt ryggrad, två armar och ett huvud, som är cirka 1,4 meter (4,5 fot) hög och väger cirka 91 kg. Dess stora styrka är i hur den hanterar föremål, och dess flexibla ryggrad möjliggör extra manipuleringsfunktioner. Men roboten rör sig på spår, som inte tillåter den att röra sig över höga föremål, som trappor, stegar, stenar och spillror.
RoboSimian, däremot, är mer ape-liknande, rör sig runt på fyra extremiteter. Det är bättre lämpat att resa över komplicerad terräng och är en skicklig klättrare. Dessutom har Surrogate bara en uppsättning "ögon" - två kameror som möjliggör stereosyn - monterade på huvudet, medan RoboSimian har upp till sju uppsättningar ögon monterade över hela kroppen.
Roboterna körs också på nästan identisk datakod, och programvaran som planerar deras rörelse är mycket lik. Liksom i ett videospel har varje robot en "inventering" av objekt som den kan interagera med. Ingenjörer måste programmera robotarna för att känna igen dessa föremål och utföra förinställda åtgärder på dem, till exempel att vrida en ventil eller klättra över block.
I slutändan kom de till ett beslut. RoboSimian kommer att representera laget i Pomona.
"Det kommer till det faktum att Surrogate är en bättre manipuleringsplattform och snabbare på godartade ytor, men RoboSimian är en allround-lösning, och vi förväntar oss att all-lösningen kommer att bli mer konkurrenskraftig i detta fall," Kennedy sa.
RoboSimian-teamet på JPL samarbetar med partners vid University of California, Santa Barbara och Caltech för att få roboten att gå snabbare. JPL-forskare planerar också att lägga en LiDAR på toppen av RoboSimian i framtiden. Dessa ansträngningar försöker förbättra roboten på lång sikt, men syftar också till att göra den redo att möta utmaningarna i DARPA Robot Challenge Finals.
Specifikt kommer det att möta sådana uppgifter som att köra ett fordon och komma ut ur det, förhandla om skräp som blockerar en dörröppning, klippa ett hål i en vägg, öppna en ventil och korsa ett fält med cinderblocks eller annat skräp. Det kommer också att bli en överraskningsuppgift.
Även om RoboSimian nu är fokus för Kennedys team kommer Surrogate inte att glömmas.
"Vi kommer att fortsätta använda det som ett exempel på hur vi kan ta RoboSimian lemmar och konfigurera dem till andra plattformar," sade Kennedy.
För mer information om DARPA Robotics Challenge, besök: http://www.theroboticschallenge.org/
