親歷“機器人的奧林匹克”——DARPA機器人挑戰賽現場（上）

2015年的6月5日，位于洛杉磯東部的小城Ponoma迎來了來自世界各地的機器人專家、愛好者、大批的親子團和扛著長槍短炮的媒體記者們，他們都是為了DARPA Robotics Challenge（簡稱DRC）決賽而來。

DARPA是美國國防部的簡稱，DRC是2012年10月DARPA啟動的機器人挑戰賽，起因主要是震驚全世界的日本Fukushima海嘯。由于當時海嘯沖毀了Fukushima核電站，污染了附近水域，救援人員難以實施援救，日本政府和民眾就期待機器人能代替人完成在核輻射廢墟環境中的搜尋和營救——眾所周知，日本在機器人的研究上投入了多年的財力和人力，公眾對此寄予很高期望，希望在這種關鍵時刻日本社會的投入能有所回報。

不過令人失望的是，當時日本沒有一個機器人能完成這樣的工作。

這件事盡管媒體上鮮有報道，但是機器人研究圈子的不少人都知道。事情發生沒多久之后，我曾經和美國德克薩斯奧斯汀分校的Robin Murphy 教授一起吃早餐的時候談論起這件事，墨菲教授是救災機器人領域的專家，曾經因為主導了911事件后的機器人救援而名聲大振。她透露后來日本機器人界求助于他們，所以她和一幫國際機器人專家帶著機器人奔赴了日本幫忙解決問題。

再加上近些年世界其它國家和地區的自然災難頻繁發生，也最終促成了這次機器人挑戰賽的啟動。

DRC從啟動到最終決賽，歷時將近三年時間（流程見下圖），花費資金估計不到五千萬美金。有資格參加DRC決賽的總共25支隊伍，美國以外的參賽隊伍包括2支德國隊、1支意大利隊、3支韓國隊、5支日本隊和2支中國隊。2支中國隊中有一個是來自香港大學的隊伍，另外一支就是之前傳出的中科院的一支隊伍。我在DRC之前的公開資料上也看到了有一支來自中國大陸的隊伍，但是很遺憾，我在決賽現場的展板上就沒有看到這支隊伍的身影，很顯然他們已經退出了比賽。最終DRC決賽的前三名會分別獲得200萬、100萬和50萬美金的獎金。

Ponoma方圓大大小小的酒店從4號就開始爆滿，以至于我和同行的Makerlink（雷鋒網的硅谷分公司）的Co-founder Julie只預定到了距離ponoma十分鐘車程的一個Holiday Inn，而且只剩下了最后一間房，那間房的窗外橫穿了至少三條高速公路，白天晚上川流不息，晚上睡覺就像是睡在正在高速行駛的車上一樣。當然即使這樣，也沒有影響我們第二天早上醒來興致勃勃地奔向DRC決賽的現場，一個超級巨大的活動場所Fairplex。即使像DRC這樣規模的活動，也只占了不到一半的停車場。每隔一段就有工作人員在引導停車，像我們這樣第一次到Fairplex來的觀眾也不會感到手足無措，可見主辦方的組織是很井井有條的。

DRC決賽完全是對公眾開放的，因此不需要門票，入口處只是有工作人員在檢查隨身攜帶的包包。并且還有大大的溫馨提醒字樣：里面沒有WiFi可用，但是可以用熱點。對我們這種沒有Wifi就寢食難安的國際友人來講，簡直是一場災難啊！剛一進門就是一個栽在地上的大屏幕，里面反復播放著DARPA的Director（一個白發的老太太）在介紹DARPA以及DRC比賽的目的。這才感覺到，DRC其實是一場歷時三年策劃的DARPA公眾秀，意在告訴納稅人，你們的錢沒有白砸！

后來偶然在度娘上搜索DARPA的網址，突然跳出了某知名網站對其的介紹，名為“美國一個由女博士領導的神秘組織”，再回過頭看那個很嚴肅的DARPA自己的介紹視頻，忍不住想爆笑……（請原諒我笑點太低）

再往里面是幾個系列的展板，每個系列都有不少可圈可點之處，可謂是極好的科普展示物。第一個系列是從1958年成立到現在DARPA給美國做的技術貢獻，基本按照六年左右為一個周期來描述。第二個系列是以典型產品為線索劃分的，涵蓋了DARPA技術衍生出的重要產品。隨后我會專門就這兩個主題分別進行詳細介紹和點評，這里就不再贅述。環繞在展板周圍的是來自高校、企業和各類組織的將近80個參展商。整個比賽期間幾乎有一半的觀眾都是大部分在這些有趣的展位前逗留的，因為這里可以近距離看到甚至親手操作各種各樣精靈古怪的機器人，尤其是那些帶著孩子們來的家庭更是在這里樂不思蜀。

主會場分為階梯狀的觀眾臺和比賽場地兩部分，共有黃、紅、綠、藍四個比賽場地，五個碩大的電子屏幕面向觀眾臺矗立著，在各個場地比賽實況、展覽區精彩活動以及直播間訪談之間不斷切換著，看起來更像是個盛大的體育比賽現場。每個比賽場地都是完全相同的，是模擬災難后的現場設置的，機器人需要在不同的場景下完成八個不同的指定任務，其中七個任務是提前公布的，還有一個任務被稱之為“驚喜任務”，當然對更多的參賽隊伍來講更可能是“驚嚇任務”。操控中心設置在距離坍塌的房屋約50米開外的空曠地方，每隊的操作人員只能在這里止步，隨后的每一個任務都必須由機器人在一個小時之內來完成，操作者只能遠程操控。

這次機器人挑戰賽分兩天進行，每一天從8點開始到下午6點結束，24個隊按照給定的順序在模擬的災難現場完成指定的任務。因此每一隊都有兩次嘗試的機會，取成績最高的那一次計入名次。第一個任務是機器人需要從操控中心移動到坍塌房屋門口，中間設置了兩個路障。由于路程有50米左右，所以主辦方提供了一個兩座的敞篷越野車供機器人駕駛。也就是說機器人首先需要駕車繞過兩個路障，安全到達廢墟門口；第二個任務是機器人需要不借助任何現場人為幫助從車上下來，移動到坍塌房屋門前；第三個任務是抓住并旋轉把手，打開房門。

從第四個任務開始，機器人便孤身一“人”闖入了廢墟。值得一提的是，從現在開始機器人和操控中心的通訊開始變差，大概每隔30秒機器人才能收到操控中心的命令，這是在模擬很多災難現場通訊狀態非常不穩定的場景。因此要求機器人必須具備一定的自主能力，不能再像前幾個任務那樣可以按照操作者命令行事了，這個環節的設定也給了各隊很大的挑戰。

好了，我們繼續看后續還有哪幾個任務需要完成。第四個任務是將紅色的圓形閥門旋轉360度，看起來像是模擬水閘的開啟和關閉。緊接著第五個任務是拿起位于墻上擱板上的電鉆，并在旁邊的木頭墻上鉆出一個大洞來，墻上畫有一個黑色的圓圈，賽制要求鉆出的洞口必須要大于那個黑色的圓圈。這一步應該是模擬災難現場開洞救人的場景。

第六個任務是所謂的“驚喜（嚇）任務”，每天都設置成不一樣的，用來考驗機器人對未知任務的適應性。比賽前一天排練的時候設置的是讓機器人去按下一個按鈕（基本算驚喜），正式比賽第一天是讓機器人拉下一個手柄（絕對驚喜，大部分隊都能順利完成）。比賽第二天的難度最大，需要機器人將一個插頭拔出來，然后再插入到另外一個位于墻上的電源插口去，可謂完全是驚嚇級別的任務。事實證明，很多第一天表現不錯的參賽機器人，第二天都在這一個任務上栽了跟頭。

完成了這幾項之后，機器人需要通過一堆坍塌物散落的高低不平的地面，這是第七個任務。地面上的坍塌物分為兩種，一邊是一些輕質的，每個不超過5磅的類似木條、鐵管的雜物，另外一邊是模擬坍塌下來的大塊墻體造成的大、小斜坡，中間沒有空白通道能讓機器人順利通過，只能選擇一邊來通過。

根據機器人技術能力的不同，在這一步輪式行走的機器人由于可以較為容易地將雜物推開，所以最好選擇輕質雜物一側通過；而雙腿走路的機器人由于坍塌墻體落腳地方相對較大和平整，所以最好選擇另一側通過。賽場證明，參賽機器人也都是按照這樣的規律來設計的。這個任務完成后，機器人便可以走出坍塌房屋，走向位于另一側的模擬通向出口的一個樓梯，順利登上樓梯就意味著第八個任務完成了，同時也就結束了整個比賽。

上述八個任務每個任務可得1分，在一個小時之內都完成了，就可以得到滿分8分。成績排名是按照先分數，后時間的原則來的。也就是說如果分數相同的，就會看誰用的時間最少。但是如果在比賽過程中，機器人突然摔倒或哪里卡殼了，需要參賽隊技術人員來修復一下，那么就會在成績上被自動加上10分鐘。卡殼越多，完成所有規定任務的時間就越長。因此為了更好的成績，應該盡量減少這樣的事故發生。

盡管主辦方并沒有明確表示參賽順序設置的原則，但是根據第一天比賽的實際表現來看，顯然經過前一天的排練，主辦方已經按照各個隊伍的由弱到強的順序依次從上午開始上場。估計也是考慮到比賽的可觀看性，畢竟如果能同時看到實力相當的隊伍在四個不同賽場PK的場面，觀賞性和現場氣氛會完全不同。體育比賽愛好者們，這個你們懂的！

下一篇文章中，我不再對活動的全景進行描述，單挑幾個讓人眼前一亮的項目重點介紹。

下篇見《親歷“機器人的奧林匹克”——DARPA機器人挑戰賽現場（下）》，更精彩。

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