DARPA Robotics Challenge

Le DARPA Robotics Challenge (DRC) était une compétition financée par l'agence américaine de recherche militaire DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

Logo du DARPA Robotics Challenge

La compétition a lieu de 2012 à juin 2015. Le but affiché est de développer des robots terrestres semi-autonomes pouvant accomplir des « tâches complexes dans des environnements dangereux, dégradés et construit par l'homme »^[1]. Le DRC suit le principe du DARPA Grand Challenge et du DARPA Urban Challenge. La compétition a commencé en octobre 2012. À l'origine, elle devait se dérouler pendant environ 33 mois avec trois compétitions comprenant un Défi Robotique virtuel (VRC) qui a eu lieu en juin 2013 et deux défis « réels » : les essais en décembre 2013 et la finale en juin 2015.

Outre la stimulation du développement de robots semi-autonomes, le DRC cherche également à rendre les logiciels de robotique et le développement des systèmes robotisés plus accessible dans le futur. À cette fin, le DRC a financé l'adaptation du simulateur de robot Gazebo par l'Open Robotics Source Foundation (OSRF), et la construction par Boston Dynamics de six robots ATLAS qui sont donnés aux équipes qui ont réalisé les meilleurs scores dans le défi robotique virtuel (VRC).

Description de la compétition

Exemple d'utilisation de robots lors d'une catastrophe industrielle

Le DRC est une compétition de systèmes robotisés ayant pour but de développer des robots capables d'aider les humains lors de catastrophes naturelles ou causées par l'homme. La compétition est conçue pour être extrêmement difficile. Les équipes participantes, représentent quelques-uns des organismes de recherche et de développement de robotique les plus avancés dans le monde, doivent collaborer et innover dans un délai très court pour développer les interfaces matérielles, les logiciels, les capteurs, les systèmes de contrôle homme-machine qui permettront à leurs robots d’effectuer une série d’épreuves sélectionnées par la DARPA pour leur pertinence dans la réponse aux catastrophes:

1. Conduire un véhicule utilitaire.
2. Se déplacer à travers des décombres.
3. Retirer les débris bloquant une porte d'entrée.
4. Ouvrir la porte et entrer dans un bâtiment.
5. Monter une échelle industrielle et traverser une passerelle industrielle.
6. Utiliser un outil pour percer un panneau de béton.
7. Rechercher et fermer une vanne près d'un tuyau qui fuit.
8. Connecter un tuyau d'incendie à une borne-fontaine et tourner sur une vanne.

Lors de la finale, les robots devront enchainer les épreuves à la suite.

L'équipe gagnante recevra un Grand prix de 2 millions d’USD. La deuxième équipe se verra d'attribuer 1 million $ et 500 000 $ sont prévus pour l'équipe à la troisième place.

Les technologies résultantes du DRC vont transformer le domaine de la robotique et vont propulser en avant le développement de robots.

Participants

25 équipes du monde entier participent aux finales du DARPA Robotics Challenge^[2]:

Équipe	Participant	Robot	Score aux essais*	participera aux finales	site internet
	Google	Schaft	27	non
Team IHMC Robotics	IHMC Robotics, Florida Institute for Human and Machine Cognition	Atlas, Running Man	20	oui	http://robots.ihmc.us/drc+(link+is+external)
Tartan Rescue	Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA	Chimp	18	oui	http://www.tartanrescue.org/
Team MIT	MIT, Cambridge, MA	Atlas, Helios	18	oui	http://drc.mit.edu
Team RoboSimian	NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA	RoboSimian	16	oui	http://www-robotics.jpl.nasa.gov/tasks/showTask.cfm?TaskID=236&tdaID=700043
Team TRAC Labs	Traclabs, Houston TX	Atlas, Hercules	14	oui	http://traclabs.com
Team WPI-CMU	Wrecs / WPI-CMU, Worcester Polytechnic Institute, Université de Canergie Mellon	Atlas, Warner	11	oui	http://robot.wpi.edu/drc/
Team Trooper	Trooper, Lockheed Martin Advanced Technology Laboratories	Atlas, Leo	11	oui	http://www.lockheedmartin.com/us/products/DRC.html
Team Thor	University of California, Los Angeles et University of Pennsylvania	Thor-OD (aux essais) Thor-RD	9	oui	http://www.thordrc.com/
Team ViGIR	Vigir, TORC Robotics, Technische Universität (TU) Darmstadt, Virginia Tech	Atlas, Florian	8	oui	https://web.archive.org/web/20161026140859/http://www.teamvigir.org/
Team Kaist	Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon, Corée du Sud	DRC Hubot	8	oui
Team HKU	HKU, Université de Hong Kong & Waltham, MA	Atlas	3	oui	http://engg.hku.hk/home/robotics/hku.htm
Team DRC Hubo	Université de Las Vegas, Las Vegas, NV	DRC Hubo, Metal Rebel	3	oui	http://www.drc-hubo.com
	Chiron, Salt Lake City	Chiron	0	non
	Nasa Johnson Space Center	Valkyrie	0	non
	Mojovaton, Grand Junction	Buddy	0	non
Team VALOR	Valor, Virginia Tech	ESCHER		oui	http://www.me.vt.edu/trec/
Team WALK-MAN	Walk Man, Istituto Italiano di Tecnologia, Université de Pise, Italie	Walk Man		oui	http://www.walk-man.eu
Team Hector	Hector, Technische Unversitat Darmstadt, Allemagne	Johnny 05		oui	http://www.teamhector.de
Team NimbRo Rescue	NimbRo, University of Bonn	Momaro		oui	http://www.ais.uni-bonn.de/nimbro/Rescue
Team Aero	Aero, Université de Tokyo, Japon	Aero DRC		oui
Team Aist-Nedo	AIST-NEDO, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Ibaraki, Japon	HRP2+		oui	http://www.aist.go.jp/index_en.html
Team HRP2 Tokyo	HRP2, Université de Tokyo, japon	HRP-2		oui	http://global.kawada.jp/mechatronics/hrp2.html (link is external)
Team NEDO-Hydra	NEDO-Hydra, University of Tokyo, Japon	Hydra		oui	http://www.u-tokyo.ac.jp/en
Team NEDO-JSK	NEDO-JSK, University of Tokyo; Chiba Institute of Technology; Osaka University; Kobe University	Jaxon		oui
Team Intelligent Pioneer	Team Intelligent Pioneer, Hefei Institutes of Physical Science, Changzhou, Chine	Xing Tian		oui	http://www.iamt.cas.cn/
Team Robotis	Robotis, Séoul	Thormang		oui	http://www.robotis.com
Team SNU	SNU, Seoul National University, Suwon-si, Gyeonggi-do, Corée du Sud	Thormang		oui	http://dyros.snu.ac.kr/drc-comp
Team Grit	Grit, Grit Robotics	Cog-Burn		oui	http://www.gritrobotics.co

Le nombre maximum de point aux essais est de 32.

Finales

Les finales du DRC étaient totalement libres d’accès et ouvertes au public. Elles ont eu lieu les 5 et 6 juin 2015 au Fairplex à Pomona, Californie (1101 W McKinley Ave, Pomona, CA 91768). Une journée de prévisualisation pour les médias a eu lieu le 4 juin. L’évènement comprenait également une exposition de toutes sortes de matériel robotique. Les finales étaient retransmise en webdiffusion en temps réel HD sur YouTube. Les tâches que les robots avaient à réaliser étaient semblables à celles vues lors des essais mais pas exactement les mêmes. Les équipes ne connaissaient pas les détails tels que les poignées de porte ou les vannes à actionner. Le but étant de forcer les équipes à avoir des réponses non scriptées. Une épreuve surprise totalement inconnue des équipes faisait partie de la compétition. Les finales du DRC représentait la pointe de la robotique humanoïde en juin 2015. Aucun robot aussi compliqué n’avait jamais été réalisé^[3].

Contrairement aux essais, les robots n'étaient pas attachés et pouvaient tomber. Vu la complexité des robots, une chute risquait de les endommager et de compromettre en partie la poursuite des épreuves. De nombreux robots ont chuté mais sans occasionner de dégâts important mise à part peut être une fuite hydraulique sur un robot Atlas. Durant la compétition, la qualité de la connexion entre les manipulateurs humains et les robots était dégradée de manière aléatoire pour reproduire les conditions d’une intervention dans un milieu hostile. En conséquence, les robots devaient agir de manière plus ou moins autonome^[4].

Résultats^[5]

Équipe	Score	Temps (min)
Team Kaist	8	44:28
Team IHMC Robotics	8	50:26
Tartan Rescue	8	55:15
Team Nimbro Rescue	7	34:00
Team Robosimian	7	47:59
Team MIT	7	50:25
Team WPI-CMU	7	56:06
Team DRC-Hubo at UNLV	6	57:41
Team Trac labs	5	49:00
Team Aist-Nedo	5	52:30
Team Nedo-JSK	4	58:39
Team SNU	4	59:33
Team Thor	3	27:47
Team HRP2-Tokyo	3	30:06
Team Robotis	3	30:23
Team Vigir	3	48:49
Team Walk-Man	2	36:35
Team Trooper	2	42:32
Team Hector	1	02:44
Team Valor	0	00:00
Team Aéro	0	00:00
Team Grit	0	00:00
Team HKU	0	00:00

L'équipe gagnante est l'équipe Kaist de Corée du Sud. Ils ont remporté le grand prix de 2 millions de dollars^[6].