위키원
다르파 로봇 챌린지
다르파 로봇 챌린지(DARPA Robotics Challenge)는 미국 국방성 산하의 국방고등연구계획국, 즉 다르파(DARPA)가 주최하는 세계재난로봇대회이다. 2015년 대회에서 1위는 한국 카이스트(KAIST)의 휴보(Hubo), 2위는 미국 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 아틀라스(Atlas)가 차지했다. 한국의 서울대학교(SNU) 팀은 12위를 차지했다.
개요[편집]
다르파 로봇 챌린지(DRC)는 미국 국방고등연구계획국(DARPA)이 주최한 상금 대회였다. 2012년부터 2015년까지 진행된 이 대회는 "위험하고 열악한 인간 중심 환경에서 복잡한 작업을 수행할 수 있는 반자율 지상 로봇"을 개발하는 것을 목표로 했다. 다르파 로봇 챌린지는 이전의 다르파 그랜드 챌린지 및 다르파 어반 챌린지의 뒤를 잇는 대회였다. 2012년 10월에 시작되어 약 33개월 동안 진행되었으며, 총 세 가지 경연으로 구성되었다. 첫 번째는 2013년 6월에 열린 가상 로보틱스 챌린지(VRC)였으며, 이후 DRC 예선(2013년 12월)과 DRC 결선(2015년 6월)이라는 두 개의 실제 하드웨어 경연이 진행되었다.
다르파 로봇 챌린지는 반자율 로봇 개발을 촉진하는 것뿐만 아니라, 대회가 종료된 이후에도 로봇 소프트웨어 및 시스템 개발을 더욱 쉽게 접근할 수 있도록 만드는 것을 목표로 했다. 이를 위해 다르파 로봇 챌린지는 오픈 소스 로보틱스 재단(OSRF)이 개발한 GAZEBO 로봇 시뮬레이터를 DRC에 맞게 개선하는 작업을 지원했으며, VRC에서 우수한 성과를 거둔 팀들에게 보스턴 다이내믹스의 ATLAS 로봇 6대를 제공했다.
다르파 로봇 챌린지 프로그램 매니저였던 길 프랫(Gill Pratt) 박사는 DRC와 다르파의 목표를 다음과 같이 설명했다.
"다르파의 역할은 혁신을 촉진하는 것이다. 우리는 짧은 기간 동안 집중적으로 연구하는 방식을 택한다. 우리는 불가능하지 않지만, 동시에 아주 쉬운 목표도 아닌 기술을 선택한다. 다시 말해, 우리는 매우 높은 위험을 감수하지만, 성공했을 때 엄청난 보상을 얻을 수 있는 도전을 수행한다. 만약 우리가 성공한다면, 이 로봇들이 실제로 차이를 만들어낼 것이다. 특히 재난 상황에서 사회의 회복력을 높이는 역할을 할 것이다.
다르파 그랜드 챌린지(자율주행 자동차 대회)의 교훈은 '끈기가 중요하다'는 점이다. 기술이 거의 준비되었고, 터널 끝에서 빛이 보이는 상황이라면, 조금만 더 끈기를 가지면 반드시 성과를 거둘 수 있다.
나는 이번 대회의 예선에서 일부 팀들이 일정 수준의 점수를 획득할 것으로 기대하고 있다. 하지만 모든 점수를 획득하는 팀은 없을 것이며, 심지어 절반 이상을 획득하는 팀도 없을 가능성이 크다. 그러나 어느 정도 성공하는 팀은 분명히 나올 것이다.
나는 로봇들이 아직 매우 느릴 것이라고 예상한다. 지금 우리가 기대하는 것은 이 로봇들이 대략 1살짜리 아이 정도의 수준에 도달하는 것이다. 만약 그 수준까지 도달할 수 있다면, 1년 정도 더 노력한다면 실제 재난 상황에서 유용성을 입증할 수 있는 로봇을 개발할 수 있다는 확신을 가질 이유가 생긴다.
다르파는 혁신을 위한 기관이지, 제품 개발 기관이 아니다. 우리는 기술이 '거대한 도약'을 할 수 있을 만큼 거의 준비된 순간을 기다렸다가, 집중적인 노력을 더해 그 도약을 촉진하는 역할을 한다. 하지만 우리가 직접 그 기술을 시장에 출시하거나 배포하지는 않는다. 그것은 상업 부문의 몫이다. 우리는 기술이 결정적인 한 걸음을 내딛을 수 있도록 마지막 추진력을 제공하는 것이다."
상세[편집]
다르파 로봇 챌린지(DRC)는 재난 또는 비상 대응 시나리오에 초점을 맞춘다. 대회가 진행됨에 따라 요구 사항이 변경될 수도 있지만, 초기 로봇 참가자들에게 요구되는 작업은 다음과 같다.
- 현장에서 유틸리티 차량을 운전하기
- 차량에서 내려 장애물을 넘어 이동하기
- 입구를 막고 있는 잔해 제거하기
- 문을 열고 건물 내부로 진입하기
- 산업용 사다리를 오르고 산업용 보도를 건너기
- 도구를 사용해 콘크리트 패널을 부수기
- 누출 파이프 근처의 밸브를 찾아서 닫기
- 소방 호스를 스탠드파이프에 연결하고 밸브를 열기
대회는 여러 개의 트랙으로 나뉜다. 트랙 A와 B는 DARPA의 자금 지원을 받지만, 트랙 C와 D는 초기에는 지원을 받지 않는다. 트랙 B와 C 참가자들은 가상 로보틱스 챌린지(VRC)를 거친 후, 성공적인 팀은 이후 단계에서 자금 지원을 받을 수 있다. 트랙 A와 B의 신청 접수는 2012년 5월에 마감되었다. 트랙 C의 신청 마감일은 2012년 12월 18일이었으며, 2013년 1월 기준으로 늦은 신청도 검토되고 있었다. 참가자들은 여전히 오픈 소스로 제공된 DRC 시뮬레이터(DRC Simulator)를 다운로드하여 활용할 수 있다. 트랙 D는 2013년 10월까지 등록이 가능했다.
트랙 C와 D(무자금 지원) 참가 등록 사이트에는 대부분 인간형 레이아웃(이족 보행 및 두 팔이 있는 형태)을 따르는 로봇 일러스트가 표시되어 있다. 하지만 NASA 제트 추진 연구소(JPL)에서 제안한 "로보시미언" 일러스트에서 볼 수 있듯이, 다른 형태의 로봇도 가능하다.
차이점[편집]
이전 챌린지들과 달리, 다르파 로봇 챌린지 참가자들은 로봇을 처음부터 직접 제작할 필요가 없다. 다르파는 일부 참가자들에게 팔, 다리, 몸통, 머리가 포함된 로봇 하드웨어 플랫폼을 제공할 예정이다. 2012년 8월, 다르파는 보스턴 다이내믹스에 약 1,090만 달러를 지급하여 PETMAN 프로젝트를 기반으로 한 7개의 로봇 플랫폼을 2014년 8월까지 제작하도록 했다.
또한 대회에는 "감독 자율성(supervised autonomy)" 작업이 포함되며, 비전문 운영자(non-expert operator)도 로봇 차량을 사용해 작업을 수행해야 한다. 챌린지는 "낮은 신뢰도(저대역폭, 높은 지연 시간, 간헐적인 통신)" 환경에서도 이러한 감독 자율 작업을 수행할 수 있는 능력에 초점을 맞춘다.
예선[편집]
다르파 로봇 챌린지(DRC) 예선은 2013년 12월 20~21일에 플로리다에서 열렸다. 예선에서 대부분의 작업은 여전히 원격 조작 방식으로 수행되었다. 예선에 참가한 16개 팀은 다음과 같다:
팀명 점수 트랙 차량 지형 사다리 잔해 문 벽 밸브 호스 SCHAFT 27 D (A†) 1 4 4 4 2 4 4 4 IHMC Robotics 20 B x 4 0 1 4 4 3 4 Tartan Rescue 18 A x 1 1 4 2 4 4 2 MIT 16 B 0 3 1 1 1 4 4 2 RoboSimian 14 A x 2 x 4 2 0 4 2 Team TRACLabs 11 B x 1 1 1 1 1 4 2 WRECS 11 C 1 2 2 0 0 0 4 2 KAIST 8 D 1 1 4 0 0 0 1 1 HKU 3 B x 1 0 0 1 0 1 0 DRC-HUBO 3 A 0 0 2 0 x 0 1 0 CHIRON 0 D 0 x x 0 x x 0 x NASA-JSC 0 A x x x 0 0 x 0 0 MOJAVATON 0 D x 0 x 0 0 0 0 0
- 최대 점수: 32점
- † Team SCHAFT는 원래 트랙 A였지만, Google에 인수된 후 트랙 D로 전환됨.
- X = 시도하지 않음
- 예선 결과 및 이후 진행
상위 8개 팀(SCHAFT~TROOPER)은 본래 DARPA 자금 지원 대상이었다. 그러나 예선 종료 후, Team SCHAFT는 트랙 D(자체 자금)로 이동하기로 결정했다. SCHAFT는 Google에 인수되었으며, Google은 DARPA 그랜드 챌린지에 참가했던 팀들의 자율주행 기술도 함께 인수했다.
SCHAFT가 트랙 D로 이동하면서, DARPA는 추가 결승 진출 팀을 선정할 수 있게 되었다. 이에 따라 THOR, ViGIR, KAIST(예선에서 각각 8점 획득)가 결승에 진출하며, KAIST는 트랙 D(자체 자금)로 계속 운영된다.
Team THOR와 Team ViGIR는 DARPA 자금을 나눠 받게 되며, Team THOR는 리더가 다른 대학으로 이동한 후 두 개의 팀으로 분리될 예정이다.
결승전[편집]
다르파 로봇 챌린지 결승은 2015년 6월 5일과 6일에 캘리포니아주 포모나의 페어플렉스에서 열렸다. 전 세계에서 25개의 로봇 조직이 모여 시뮬레이션된 재난 대응 코스를 수행하며 총 350만 달러의 상금을 놓고 경쟁했다. 결승에 진출한 25개 팀은 다음과 같다:
| Team | Country | Affiliation | Robot (architecture) |
|---|---|---|---|
| TARTAN RESCUE | USA | CMU NREC | Chimp |
| TEAM AERO | Japan | Unknown | (4 legs) |
| TEAM AIST-NEDO | Japan | AIST | |
| TEAM DRC-HUBO AT UNLV | USA | UNLV | Metal Rebel (Hubo) |
| TEAM GRIT | USA | Colorado Mesa University | (4 legs) |
| TEAM HECTOR | Germany | Darmstadt University | Johnny 05 (THORMANG) |
| TEAM HKU | Hong Kong | Hong Kong University | (Atlas) |
| TEAM HRP2-TOKYO | Japan | Jouhou System Kougaku | |
| TEAM IHMC ROBOTICS | USA | Institute for Human & Machine Cognition | Running Man (Atlas) |
| TEAM INTELLIGENT PIONEER | China | Institute of Advanced Manufacturing Technology | |
| TEAM KAIST | South Korea | KAIST | Hubo (Hubo) |
| TEAM MIT | USA | MIT | (Atlas) |
| TEAM NEDO-HYDRA | Japan | University of Tokyo, Chiba Institute of Technology, Osaka University, Kobe University | |
| TEAM NEDO-JSK | Japan | University of Tokyo | |
| TEAM NIMBRO RESCUE | Germany | University of Bonn | Momaro |
| TEAM ROBOSIMIAN | USA | Jet Propulsion Lab, Caltech틀:Circular reference | |
| TEAM ROBOTIS | South Korea | ROBOTIS CO., LTD | THORMANG (THORMANG) |
| TEAM SNU | South Korea | Seoul National University | (THORMANG) |
| TEAM THOR | USA | UCLA, UPenn | THOR-RD (THORMANG) |
| TEAM TRACLABS | USA | TRACLabs | (Atlas) |
| TEAM TROOPER | USA | Lockheed Martin Advanced Technology Laboratories | (Atlas) |
| TEAM VALOR | USA | Virginia Tech | ESCHER |
| TEAM VIGIR | USA, Germany |
Virginia Tech, Darmstadt University, Oregon State University, TORC Robotics, Cornell University | Florian (Atlas) |
| TEAM IIT WALK-MAN | Italy | Italian Institute of Technology, University of Pisa |
WALK-MAN |
| TEAM WPI-CMU | USA | Worcester Polytechnic Institute, CMU | Warner (Atlas) |
결과[편집]
결승에서 세 팀은 만점 8점을 기록했다. 동점자는 총 소요 시간으로 순위가 결정되었으며, 1위는 KAIST의 DRC-Hubo 로봇으로, 시간은 44분 28초였다. 2위는 IHMC의 Running Man, 3위는 CMU NREC의 Tartan Rescue 팀의 Chimp였다.
로봇들의 성능은 예상보다 더 좋았다. 하지만 로봇 기술이 여전히 어려움을 겪고 있음을 보여주는 다양한 실패가 있었다.[28] 예를 들어, Running Man은 8개의 과제를 모두 완료한 후 관중에게 손을 흔들다가 넘어졌다.
| Position | Team | Final score | Time (min) |
|---|---|---|---|
| 1 | TEAM KAIST | 8 | 44:28 |
| 2 | TEAM IHMC ROBOTICS | 8 | 50:26 |
| 3 | TARTAN RESCUE | 8 | 55:15 |
| 4 | TEAM NIMBRO RESCUE | 7 | 34:00 |
| 5 | TEAM ROBOSIMIAN | 7 | 47:59 |
| 6 | TEAM MIT | 7 | 50:25 |
| 7 | TEAM WPI-CMU | 7 | 56:06 |
| 8 | TEAM DRC-HUBO AT UNLV | 6 | 57:41 |
| 9 | TEAM TRACLABS | 5 | 49:00 |
| 10 | TEAM AIST-NEDO | 5 | 52:30 |
| 11 | TEAM NEDO-JSK | 4 | 58:39 |
| 12 | TEAM SNU | 4 | 59:33 |
| 13 | TEAM THOR | 3 | 27:47 |
| 14 | TEAM HRP2-TOKYO | 3 | 30:06 |
| 15 | TEAM ROBOTIS | 3 | 30:23 |
| 16 | TEAM VIGIR | 3 | 48:49 |
| 17 | TEAM IIT WALK-MAN | 2 | 36:35 |
| 18 | TEAM TROOPER | 2 | 42:32 |
| 19 | TEAM HECTOR | 1 | 02:44 |
| 20 | TEAM VALOR | 0 | 0 |
| 21 | TEAM AERO | 0 | 0 |
| 22 | TEAM GRIT | 0 | 0 |
| 23 | TEAM HKU | 0 | 0 |
참고자료[편집]
- 다르파 로봇 챌림지 공식 홈페이지 - https://www.darpa.mil/research/programs/darpa-robotics-challenge
- "DARPA Robotics Challenge", Wikipedia
같이 보기[편집]
이 다르파 로봇 챌린지 문서는 인공지능 로봇에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.
