2004 년 DARPA 그랜드 챌린지는 멋진 실패였습니다. Defense Advanced Research Projects Agency는 때때로 평평하고 때로는 구불 구불 한 산악 사막 지형을 통해 오프로드 코스를 완료 할 수있는 자율적 인 지상 차량을 설계 할 수있는 팀에게 미화 백만 달러의 상을 제공했습니다. 처럼 IEEE 스펙트럼 당시에보고되었습니다그것은“촬영 이후 한 곳에 조립 된 차량의 전투 구색입니다. MAD MAX 2 :로드 워리어.”하나의 참가자가 결승선을 가로 질러 그것을 만들지 않았습니다. 일부는 주차장에서 그것을 만들지 않았습니다.
시도의 비디오는 코믹하지만, 웃음은 그 시점에 도달하기 위해 수많은 시간과 수백만 달러를 소비 한 많은 엔지니어들을 희생시키면서 나옵니다.
따라서 1 년 반 후에 두 번째 DARPA 그랜드 챌린지에서 5 대의 차량이 결승선을 넘어 섰다는 것이 더욱 주목할 만합니다. 스탠리, 스탠포드 레이싱 팀,, 2 백만 달러의 지갑을 주장하기 위해 1 위의 승리를 거두었습니다. 이 수정 된 Volkswagen Touareg [shown at top] 6 시간 54 분 안에 212km 코스를 완료했습니다. Carnegie Mellon의 모래 폭풍과 H1ghlander는 각각 7:05와 7:14의 시간으로 2 위와 3 위를 차지했습니다.
La.의 Metairie의 Gray Insurance Co.가 후원하는 Kat-5는 4 위로 7:30을 기록했습니다. 이 차량은 허리케인 카트리나의 이름을 따서 명명되었습니다. 허리케인 카트리나 (Hurricane Katrina). Oshkosh Truck의 Terramax도 회로를 마쳤지만 12:51의 시간은 DARPA가 설정 한 10 시간 시간 제한을 초과했습니다.
그렇다면 그랜드 챌린지는 어떻게 단기간에 5 명의 강력한 피니셔를 갖는 것까지 어떻게 진행 되었습니까? 엔지니어가 도전 할 때 성취 할 수있는 것에 대한 증거입니다. 그러나이 종족의 결과는 훨씬 더 긴 연구 경로에 앞서 있었고, 그 어느 정도는 약간의 행운이 결국 승리로 이어졌습니다.
스탠리 이전에는 미네르바가있었습니다
컴퓨터 과학자가 될 때 1998 년까지 돌아 갑시다 세바스티안스런 Carnegie Mellon에서 일했으며 매우 다른 로봇 : 박물관 투어 가이드를 실험했습니다. 여름에 2 주 동안 미네르바그것은 조금 비슷해 보였다 데일크 “Doctor Who”에서, 스미소니언 국립 미국 역사 박물관. 주요 임무는 디스플레이에 대한 정보의 덩어리를 롤업하고 분배하는 것이 었습니다.
Minerva는 Sebastian Thrun이 개발 한 박물관 투어 가이드 로봇이었습니다.
당시의 인터뷰에서 Thrun은 미네르바가 즐겁게하기 위해 그곳에 있다는 것을 인정했습니다. 그러나 미네르바는 단지 사람들을 기쁘게하는 사람이 아닙니다. 또한 기계 학습 실험이었습니다. 방문객이나 귀중한 유물을 꺼내지 않고 안전하게 조작 할 수있는 곳을 배워야했습니다. 방문자, 비 방문자; 디스플레이, 디스플레이가 아닌 경우; 열린 바닥, 개방되지 않은 바닥. 그것은 예측할 수없는 방식으로 그 앞에서 교차하는 인간에게 반응해야했습니다. “보는 법”을 배워야했습니다.
빠른 5 년 : Thrun은 2003 년 7 월 Stanford로 이적했습니다. 첫 번째 그랜드 챌린지에서 영감을 얻은 그는 두 번째 대회에서 로봇 자동차를 수집하기 위해 스탠포드 레이싱 팀을 조직했습니다.
Stanley의 주요 작업을 광범위하게 지나치게 단순화하면서 자율 로봇은 경로를 성공적으로 탐색하기 위해 도로와 도로를 구별해야했습니다. 스탠포드 팀은 소프트웨어 개발에 대한 노력에 집중하기로 결정했으며, 즉각 지형 지형을 스캔하는 레이저와 간단한 비디오 카메라를 포함하여 수평선을 스캔하는 데 가능한 많은 수의 하드웨어를 사용했습니다. 소프트웨어는 두 개의 입력과 겹치고 즉시 변화하는 도로 조건에 적응하여 안전한 운전 속도를 결정했습니다. (Stanley에 대한 더 많은 기술적 인 세부 사항은 다음을 확인하십시오 팀의 논문.) DARPA가 모든 차량에 필요한 원격 제어 킬 스위치는 위험이되기 전에 자동차를 비활성화 할 것입니다. 약 100,000 줄의 코드가 그 이상을 수행했습니다.
스탠포드 팀은 2004 년 그랜드 챌린지에 들어 가지 않았으며 2005 년 레이스에서 우승 할 것으로 예상되지 않았습니다. 한편 카네기 멜론 (Carnegie Mellon)은 1986 년 험비 (Humvee)와 1999 년 수정 된 1999 년 험머 (Hummer)의 두 가지 항목을 가지고 있었고 분명한 선호도였습니다. 2004 년 레이스에서 CMU의 모래 폭풍은 12km를 완성하여 가장 먼 곳으로 갔다. 두 번째 레이스에서 CMU는 새로운 차량 인 H1GHlander뿐만 아니라 개선 된 모래 폭풍을 가져 왔습니다.
다른 2004 년 경쟁사 중 다수는 다시 시도하기 위해 재편성되었고 새로운 경쟁자들은 새로운 싸움에 들어갔다. 195 개 팀이 2005 년 행사에서 경쟁하기 위해 신청했습니다. 팀에는 학생, 학업, 업계 전문가 및 애호가가 포함되었습니다.
봄에 현장을 방문한 후, 43 개 팀이 9 월 27 일부터 10 월 5 일까지 폰타나의 캘리포니아 스피드 웨이에서 열린 예선 행사에 참가했습니다. 각 차량은 코스를 통해 4 번의 달리기를했으며 체크 포인트를 탐색하고 장애물을 피했습니다. 모하비 사막의 메인 코스를 시도하기 위해 총 23 개 팀이 선정되었습니다. 경쟁은 비용이 많이 드는 노력이었습니다. CMU의 레드 팀은 첫 해에 3 백만 달러 이상을 소비했으며, 스폰서의 이름은 레이스 자동차의 로고와 같은 차량을 가로 질러 튀어 나왔습니다.
10 월 8 일 초반에 결선 진출 자들은 빅 레이스를 위해 모였습니다. 각 팀은 경로를 따라 혼잡을 피하는 데 도움이되는 시작 시간을 가졌습니다. 팀이 시작되기 약 2 시간 전에 DARPA는 코스를 나타내는 약 3,000 개의 GPS 좌표를 포함하는 CD를 제공했습니다. 팀이 닥쳤을 때, 그것은 손이 닿았습니다. 차는 인간의 개입없이 스스로 운전해야했습니다. PBS의 Nova는 훌륭한 에피소드를 제작했습니다 2004 년과 2005 년 그랜드 도전 흥분, 기대, 실망 및 승리에 대한 느낌을 받고 싶다면 강력히 추천합니다.
2005 년 그랜드 챌린지에서 Carnegie Mellon University의 H1ghlander는 경주를 마치기위한 5 대의 자율 주 중 하나였습니다.Damian Dovarganes/AP
H1ghlander는 극 위치를 유지하여 예선 라운드에서 1 위를 차지한 후 Stanley와 Sandstorm이 뒤를이었습니다. H1ghlander는 일찍 앞으로 나아 갔고 곧 상당한 리드를 가졌습니다. 그것이 운이 좋거나 오히려 부족한 곳입니다.
레이스에 약 2 시간 동안 H1ghlander는 속도가 느려지고 언덕을 뒤로 굴리기 시작했습니다. 결국 앞으로 나아 갔지만 코스의 길고 똑 바른 수준 섹션에서도 최고 속도를 회복하지 못했습니다. 느리지 만 꾸준한 스탠리는 163km (101.5 마일) 마커에서 H1ghlander를 따라 잡았고, 그것을 통과시키고, 결코 리드를 놓지 않았습니다.
H1ghlander에게 잘못된 것은 광범위한 후지 분석 후에도 미스터리로 남아있었습니다. CMU는 경주 후 12 년이 지나야 그리고 다시 한 번 운이 좋았을 때까지 다시 한번 문제를 발견했습니다. 엔진 제어 모듈과 연료 인젝터 사이의 작은 전자 필터를 누르면 엔진이 전원을 잃고 회전 시켰습니다. 끄다. 팀원들은 경쟁이 시작되기 몇 주 전 사고로 필터가 손상되었다고 추측했다. (CMU가 마침내 이것을 어떻게 파악했는지에 대해 자세히 알아 보려면 스펙트럼 수석 편집자 Evan Ackerman ‘s 2017 년 이야기.))
DARPA 그랜드 챌린지의 유산
그랜드 챌린지에서 누가 이겼는지에 관계없이 많은 성공 사례가 대회에서 나왔습니다. 레이스 후 1 년 반 후, Thrun은 이미 적응 형 크루즈 컨트롤과 차선 관리 지원에서 큰 진전을 이루었으며, 이는 많은 상업용 차량에서 쉽게 구할 수 있습니다. 그런 다음 Google의 Street View와 초기 자율 주행 차에서 일했습니다. CMU의 빨간 팀은 NASA와 협력하여 달이나 먼 행성을 잠재적으로 탐험하기 위해 로버를 개발했습니다. 집에 가까워지면서 그들은 농업 부문의 자체 추진 수확기를 개발하는 데 도움이되었습니다.
스탠포드 팀장 인 Sebastian Thrun은 2005 년 그랜드 챌린지에서 우승 한 2 백만 달러의 수표를 보유하고 있습니다.Damian Dovarganes/AP
물론, 많은 과대 광고가 있었는데, 이는 인종의 군사적 기원을 어둡게하는 경향이있었습니다. 2000 년에 a 국방 승인 법안 2015 년까지 미국 지상 전투 차량의 3 분의 1이 “무인”이되었으며 DARPA는 이러한 자율 주행 차량의 개발을 촉진하기위한 그랜드 도전을 생각했습니다. 미군은 여전히있었습니다 중동에서 싸우고 있습니다DARPA 프로모터는 자율 주행 차량이 사상자, 특히 즉흥 폭발 장치로 인한 사상자를 최소화하는 데 도움이 될 것이라고 믿었습니다.
DARPA는 The와 같은 더 많은 콘테스트를 후원했습니다 2007 도시 도전차량이 시뮬레이션 된 도시와 교외 환경을 항해 한 것; 그만큼 2012 로봇 공학 도전 재난 응답 로봇의 경우; 그리고 2022 지하 도전 지하로 돌아올 수있는 로봇을 추측했습니다. 경쟁에도 불구하고, 지속적인 군사 분쟁 및 무거운 정부 계약에도 불구하고, 자율 군용 차량과 로봇의 실제 발전은 원하는 정도까지 이륙하지 못했습니다. 2023 년 현재 로봇 지상 차량은 전 세계 장갑차 시장의 3 %만이 구성됩니다.
오늘날 미군에는 자율적 인 지상 차량이 거의 없습니다. 대신, 서비스는 원격 제어 드론 및 선박 자동 조종 장치와 같은 반 부종적 운영자 보조 시스템으로 앞서 나갔습니다. 미군에서 계속 일한 그랜드 챌린지 피니셔는 위스콘신에 기반을 둔 Terramax의 후원자 인 Oshkosh 트럭이었습니다. 이 회사는 미 육군의 무인 차량에서화물을 운송하기 위해 팔레트 화 된 적재 시스템을 시연했습니다.
그랜드 챌린지에 대한 현대의 대부분의보고는 자율 주행 차가 우리를“Jetsons”미래자율 주행 차량과 함께 당신을 페리합니다. 그러나 스탠리 이후 20 년이 지난 후, 민간 자율 자동차의 출시는 특정 응용 프로그램에 국한되었습니다. Waymo robotaxis 샌프란시스코 주변의 사람들이나 사우스 캐롤라이나 대학교 (University of South Carolina)의 캠퍼스 전역에 음식을 제공하기 위해 고군분투하는 Grubhub Starships를 운송합니다.
나는 기술이 대도시 밖에서 어떻게 진화하는지 살펴 보겠습니다. 자율 주행 차량은 빈 시골 도로에서 장거리에 적합하지만 미국 시골의 일부 지역은 여전히 적절한 핸드폰 범위를 얻기 위해 고군분투합니다. 작은 마을과 주변의 공간에 자율 주행 차를 수용 할 대역폭이 있습니까? 자율 주행 자동차가 거의 여기에 있다고 생각하고 싶은만큼, 나는 곧 내 간이 차고 아래에서 찾을 것으로 예상하지 않습니다.
두 개의 스탠리 이야기
2005 년 레이스 후 얼마 지나지 않아 스탠리는 은퇴 할 준비가되었습니다. 국립 미국 역사 박물관에서 미네르바 테스트를 거친 경험을 회상하면서 박물관이 멋진 집을 만들 것이라고 생각했습니다. 그는 2006 년에 박물관에 대출했고 2008 년부터 그것은 거주했습니다 박물관 컬렉션에서 영구적으로 로봇 공학과 자동차의 다른 놀라운 표본. 실제로, 그것은 컬렉션의 첫 번째 스탠리조차도 아닙니다.
Stanley는 현재 Smithsonian Institution의 미국 역사 박물관 컬렉션에 거주하고 있으며, 1910 년 Stanley Runabout의 또 다른 Stanley가 있습니다. Behring Center/미국 역사 박물관/Smithsonian Institution
그 차이는 a 1910 Stanley Runabout초기 증기 구동 차량은 내부 전투 엔진이 갈 길이 확실하지 않은 시점에 도입되었습니다. 분명한 단점에도 불구하고, 스팀 엔진은 폭발하는 경향이 불쾌했습니다.“Stanley Steamers”는 훌륭한 장인 정신으로 유명했습니다. 프레드 메리어트 1906 년에 스탠리를 운전하는 동안 토지 속도 기록을 설정했습니다. 시간당 205.5km에서 21 세기 스탠리의 평균 속도 30.7km/hr보다 훨씬 빠릅니다. 공정하게 말하면, 메리어트의 스탠리 Thrun ‘s Stanley.
두 개의 스탠리를 분리하는 세기에 걸쳐 진보의 이야기를 쉽게 추적하기가 쉽습니다. 둘 다 4 륜구대 차량으로 명확하게 인식 될 수 있지만, 20 세기 초의 공상 과학 소설 몽상가들은 21 세기 자율 주행 차를 추진할 기술 스위트를 상상하기 위해 어려움을 겪었을 것입니다. 22 세기 초의 차량은 어떻게 될까요? 그들은 심지어 4 개의 타이어를 가지고 있습니까, 아니면 완전히 새로운 것을 달릴 것인가?
a의 일부 계속되는 시리즈 무한한 기술의 잠재력을 받아들이는 역사적 유물을 살펴 봅니다.
이 기사의 요약 된 버전은 2025 년 2 월 인쇄 문제에 “느리고 꾸준한 경주에서 승리합니다”라는 인쇄 문제에 나타납니다.
참조
스탠포드 인공 지능 실험실의 세바스찬스런과 그의 동료들은 스탠리를 후원 한 다른 그룹의 구성원들과 함께“출판했다.스탠리 : DARPA 그랜드 챌린지에서 우승 한 로봇.” 이 논문은 필드 로봇 공학 저널, 차량의 개발을 설명합니다.
Nova PBS 에피소드“위대한 로봇 레이스‘ 실패한 첫 번째 그랜드 챌린지와 성공적인 두 번째 챌린지의 인터뷰 및 비디오 장면을 제공합니다. 나는 개인적으로 부수적 인 이야기를 좋아했습니다 Ghostrider두 대회에서 경쟁했지만 잘라지지 않은 자율 오토바이. (Ghostrider는 이제에도 있습니다 Smithsonian의 컬렉션.))
Smithsonian 큐레이터 Carlene Stephens는 그녀가 미국 역사 국립 박물관을 위해 Stanley를 어떻게 수집했는지, 그리고이 유물이 역사의 흐름에 맞는 곳을 보는 것에 대해 친절하게 이야기했습니다.
