Модельные задачи и соревнования роботов

Для стимулирования развития разработок в области интеллектуальных роботов были предложены несколько модельных задач. Для мобильных колесных, шагающих, плавающих и летающих роботов — это задачи ориентации и навигации в пространстве. Для отработки задач группового управления, методов управления шагающих роботов международной ассоциацией RoboCup предложена задача игры в футбол.

Гонки беспилотных наземных машин IGVC ([IGVC]) являются ежегодно проводимыми соревнованиями среди студентов американских университетов с призовым фондом в несколько десятков тысяч долларов. Цели этих соревнований — создать машины, способные самостоятельно перемещаться по заданной местности (природному ландшафту), без управления с помощью человека либо другого живого организма.

8 октября 2005 года состоялись вторые гонки DARPA Grand Challenge ([DARPA]), по правилам которых победитель должен быстрее всех преодолеть расстояние в 175 миль (примерно 280 км) по бездорожью менее чем за 10 часов. Соревнования проводятся между автономно управляемыми механизмами, управление человеком либо другим биологическим организмом запрещено. Призовой фонд составляет $ 2 млн.

В отличие от первых соревнований, 5 из 23 машин преодолели весь маршрут и добрались до финиша. Победителем была признан робот Stanley из Стэнфордского университета. Он пересек финишную прямую через 6 часов 53 минуты после старта. Ещё через 11 минут за ним последовал условный чемпион прошлого забегаробомобиль Sandstorm из университете Карнеги-Меллона. Stanley представляет собой модифицированный Volkswagen Touareg R5 под управлением семи компьютеров на базе Pentium M, оснащённый GPS, инерционными датчиками, лазерными измерителями дальности, видеокамерами и системой радаров. Все сенсоры сканируют окружающее пространство с частотой в 10−100 Гц, что позволяет Stanley в реальном времени обнаруживать и обходить препятствия.

Анонсировано третье соревнование автономных автомобилей-роботов «Великий вызов» (Grand Challenge), на этот раз перенесённое из пустыни в город, и потому сменившее название на DARPA Urban Challenge. По условиям нового состязания беспилотные машины, как и в предыдущие два раза — без какого-либо управления со стороны, должны закончить 97-километровый городской маршрут не более чем за 6 часов, с соблюдением всех правил дорожного движения. Команда, чья машина придёт первой, получит $ 2 миллиона, второй — $ 500 тысяч и третьей $ 250 тысяч.

Молодежный фестиваль «Мобильные роботы» ([Мобильные роботы]) проходит ежегодно с 1995 года в Институте Механики МГУ им. Ломоносова. Соревнования автономных мобильных роботов проводятся на ограниченной ровной горизонтальной площадке — полигоне. Над полигоном подвешено некоторое количество (10 — 15) «маяков», имеющих излучатели; если излучатель включен, то маяк является активным. Маяк оборудован оптическим датчиком, позволяющим автоматически фиксировать момент прохождения под ним отражающего диска робота. На полигоне нанесена также полоса-трасса, образованная отрезками прямых и дуг окружностей. В регламент соревнований входят задания по навигации роботов по маякам, отслеживанию полосы с преодолением препятствий.

Для отработки задач группового управления, методов управления шагающих роботов международной ассоциацией RoboCup ([RoboCup]) предложена задача игры в футбол. В RoboCup заявлен следующий манифест: «Через 50 лет, в 2050 году, команда роботов-футболистов должна выиграть у Чемпиона мира по футболу (команды людей-футболистов)» .

В свое время задача научить играть компьютер в шахматы послужило мощным толчком для развития науки. Игра в футбол является более сложной задачей ([Охоцимский и др., 2000]), поскольку протекает в реальном времени на игровом поле с быстроменяющейся обстановкой. В настоящее время предложен ряд различных схем организации соревнований роботов-футболистов, например схемы соревнований Ассоциации RoboCup, или схемы, принятые в Международной Федерации FIRA ([Fira]). Одним из видов соревнований является виртуальный футбол, когда на компьютере моделируется игровая среда, движение мяча и действия игроков. Виртуальный футбол является хорошим полигоном для отработки задач коллективного поведения и использования многоагентных систем.

Для популяризации робототехники во многих странах ежегодно проводятся национальные чемпионаты по боям роботов. Для участия в этих соревнованиях создаются радиоуправляемые или автономные роботы. С середины 1990;х американская компания BattleBots Inc проводит соревнования, собирающие на своих площадках более тысячи участников и десятки тысяч зрителей. Чемпионаты транслируются по телевидению и в Интернете. Eurobot — крупнейшие ежегодные соревнования роботов в Европе. Каждый год в них принимают участие сотни команд. В этом году турнир Eurobot пройдет с 1 по 3 Июня в Катании, Сицилия. Соревнования роботов по борьбе сумо проходят в Японии и США. Считается, что подобные соревнования позволяют превратить изучение сложной техники в увлекательную игру.