亲历“机器人的奥林匹克”——DARPA机器人挑战赛现场（上）

2015年的6月5日，位于洛杉矶东部的小城Ponoma迎来了来自世界各地的机器人专家、爱好者、大批的亲子团和扛着长枪短炮的媒体记者们，他们都是为了DARPA Robotics Challenge（简称DRC）决赛而来。

DARPA是美国国防部的简称，DRC是2012年10月DARPA启动的机器人挑战赛，起因主要是震惊全世界的日本Fukushima海啸。由于当时海啸冲毁了Fukushima核电站，污染了附近水域，救援人员难以实施援救，日本政府和民众就期待机器人能代替人完成在核辐射废墟环境中的搜寻和营救——众所周知，日本在机器人的研究上投入了多年的财力和人力，公众对此寄予很高期望，希望在这种关键时刻日本社会的投入能有所回报。

不过令人失望的是，当时日本没有一个机器人能完成这样的工作。

这件事尽管媒体上鲜有报道，但是机器人研究圈子的不少人都知道。事情发生没多久之后，我曾经和美国德克萨斯奥斯汀分校的Robin Murphy 教授一起吃早餐的时候谈论起这件事，墨菲教授是救灾机器人领域的专家，曾经因为主导了911事件后的机器人救援而名声大振。她透露后来日本机器人界求助于他们，所以她和一帮国际机器人专家带着机器人奔赴了日本帮忙解决问题。

再加上近些年世界其它国家和地区的自然灾难频繁发生，也最终促成了这次机器人挑战赛的启动。

DRC从启动到最终决赛，历时将近三年时间（流程见下图），花费资金估计不到五千万美金。有资格参加DRC决赛的总共25支队伍，美国以外的参赛队伍包括2支德国队、1支意大利队、3支韩国队、5支日本队和2支中国队。2支中国队中有一个是来自香港大学的队伍，另外一支就是之前传出的中科院的一支队伍。我在DRC之前的公开资料上也看到了有一支来自中国大陆的队伍，但是很遗憾，我在决赛现场的展板上就没有看到这支队伍的身影，很显然他们已经退出了比赛。最终DRC决赛的前三名会分别获得200万、100万和50万美金的奖金。

Ponoma方圆大大小小的酒店从4号就开始爆满，以至于我和同行的Makerlink（雷锋网的硅谷分公司）的Co-founder Julie只预定到了距离ponoma十分钟车程的一个Holiday Inn，而且只剩下了最后一间房，那间房的窗外横穿了至少三条高速公路，白天晚上川流不息，晚上睡觉就像是睡在正在高速行驶的车上一样。当然即使这样，也没有影响我们第二天早上醒来兴致勃勃地奔向DRC决赛的现场，一个超级巨大的活动场所Fairplex。即使像DRC这样规模的活动，也只占了不到一半的停车场。每隔一段就有工作人员在引导停车，像我们这样第一次到Fairplex来的观众也不会感到手足无措，可见主办方的组织是很井井有条的。

DRC决赛完全是对公众开放的，因此不需要门票，入口处只是有工作人员在检查随身携带的包包。并且还有大大的温馨提醒字样：里面没有WiFi可用，但是可以用热点。对我们这种没有Wifi就寝食难安的国际友人来讲，简直是一场灾难啊！刚一进门就是一个栽在地上的大屏幕，里面反复播放着DARPA的Director（一个白发的老太太）在介绍DARPA以及DRC比赛的目的。这才感觉到，DRC其实是一场历时三年策划的DARPA公众秀，意在告诉纳税人，你们的钱没有白砸！

后来偶然在度娘上搜索DARPA的网址，突然跳出了某知名网站对其的介绍，名为“美国一个由女博士领导的神秘组织”，再回过头看那个很严肃的DARPA自己的介绍视频，忍不住想爆笑……（请原谅我笑点太低）

再往里面是几个系列的展板，每个系列都有不少可圈可点之处，可谓是极好的科普展示物。第一个系列是从1958年成立到现在DARPA给美国做的技术贡献，基本按照六年左右为一个周期来描述。第二个系列是以典型产品为线索划分的，涵盖了DARPA技术衍生出的重要产品。随后我会专门就这两个主题分别进行详细介绍和点评，这里就不再赘述。环绕在展板周围的是来自高校、企业和各类组织的将近80个参展商。整个比赛期间几乎有一半的观众都是大部分在这些有趣的展位前逗留的，因为这里可以近距离看到甚至亲手操作各种各样精灵古怪的机器人，尤其是那些带着孩子们来的家庭更是在这里乐不思蜀。

主会场分为阶梯状的观众台和比赛场地两部分，共有黄、红、绿、蓝四个比赛场地，五个硕大的电子屏幕面向观众台矗立着，在各个场地比赛实况、展览区精彩活动以及直播间访谈之间不断切换着，看起来更像是个盛大的体育比赛现场。每个比赛场地都是完全相同的，是模拟灾难后的现场设置的，机器人需要在不同的场景下完成八个不同的指定任务，其中七个任务是提前公布的，还有一个任务被称之为“惊喜任务”，当然对更多的参赛队伍来讲更可能是“惊吓任务”。操控中心设置在距离坍塌的房屋约50米开外的空旷地方，每队的操作人员只能在这里止步，随后的每一个任务都必须由机器人在一个小时之内来完成，操作者只能远程操控。

这次机器人挑战赛分两天进行，每一天从8点开始到下午6点结束，24个队按照给定的顺序在模拟的灾难现场完成指定的任务。因此每一队都有两次尝试的机会，取成绩最高的那一次计入名次。第一个任务是机器人需要从操控中心移动到坍塌房屋门口，中间设置了两个路障。由于路程有50米左右，所以主办方提供了一个两座的敞篷越野车供机器人驾驶。也就是说机器人首先需要驾车绕过两个路障，安全到达废墟门口；第二个任务是机器人需要不借助任何现场人为帮助从车上下来，移动到坍塌房屋门前；第三个任务是抓住并旋转把手，打开房门。

从第四个任务开始，机器人便孤身一“人”闯入了废墟。值得一提的是，从现在开始机器人和操控中心的通讯开始变差，大概每隔30秒机器人才能收到操控中心的命令，这是在模拟很多灾难现场通讯状态非常不稳定的场景。因此要求机器人必须具备一定的自主能力，不能再像前几个任务那样可以按照操作者命令行事了，这个环节的设定也给了各队很大的挑战。

好了，我们继续看后续还有哪几个任务需要完成。第四个任务是将红色的圆形阀门旋转360度，看起来像是模拟水闸的开启和关闭。紧接着第五个任务是拿起位于墙上搁板上的电钻，并在旁边的木头墙上钻出一个大洞来，墙上画有一个黑色的圆圈，赛制要求钻出的洞口必须要大于那个黑色的圆圈。这一步应该是模拟灾难现场开洞救人的场景。

第六个任务是所谓的“惊喜（吓）任务”，每天都设置成不一样的，用来考验机器人对未知任务的适应性。比赛前一天排练的时候设置的是让机器人去按下一个按钮（基本算惊喜），正式比赛第一天是让机器人拉下一个手柄（绝对惊喜，大部分队都能顺利完成）。比赛第二天的难度最大，需要机器人将一个插头拔出来，然后再插入到另外一个位于墙上的电源插口去，可谓完全是惊吓级别的任务。事实证明，很多第一天表现不错的参赛机器人，第二天都在这一个任务上栽了跟头。

完成了这几项之后，机器人需要通过一堆坍塌物散落的高低不平的地面，这是第七个任务。地面上的坍塌物分为两种，一边是一些轻质的，每个不超过5磅的类似木条、铁管的杂物，另外一边是模拟坍塌下来的大块墙体造成的大、小斜坡，中间没有空白通道能让机器人顺利通过，只能选择一边来通过。

根据机器人技术能力的不同，在这一步轮式行走的机器人由于可以较为容易地将杂物推开，所以最好选择轻质杂物一侧通过；而双腿走路的机器人由于坍塌墙体落脚地方相对较大和平整，所以最好选择另一侧通过。赛场证明，参赛机器人也都是按照这样的规律来设计的。这个任务完成后，机器人便可以走出坍塌房屋，走向位于另一侧的模拟通向出口的一个楼梯，顺利登上楼梯就意味着第八个任务完成了，同时也就结束了整个比赛。

上述八个任务每个任务可得1分，在一个小时之内都完成了，就可以得到满分8分。成绩排名是按照先分数，后时间的原则来的。也就是说如果分数相同的，就会看谁用的时间最少。但是如果在比赛过程中，机器人突然摔倒或哪里卡壳了，需要参赛队技术人员来修复一下，那么就会在成绩上被自动加上10分钟。卡壳越多，完成所有规定任务的时间就越长。因此为了更好的成绩，应该尽量减少这样的事故发生。

尽管主办方并没有明确表示参赛顺序设置的原则，但是根据第一天比赛的实际表现来看，显然经过前一天的排练，主办方已经按照各个队伍的由弱到强的顺序依次从上午开始上场。估计也是考虑到比赛的可观看性，毕竟如果能同时看到实力相当的队伍在四个不同赛场PK的场面，观赏性和现场气氛会完全不同。体育比赛爱好者们，这个你们懂的！

下一篇文章中，我不再对活动的全景进行描述，单挑几个让人眼前一亮的项目重点介绍。

下篇见《亲历“机器人的奥林匹克”——DARPA机器人挑战赛现场（下）》，更精彩。