DARPA-Wettbewerb

[Karl1000]

Hallo,

alljährlich findet doch dieser DARPA-Roboter-Wettbewerb statt.

http://www.theroboticschallenge.org/

letztes Jahr hat ja dieser "Schaft" gewonnen. Mir ist nicht ganz klar wie das genau läuft.
Werden die Roboter da "Ferngesteuert" ? Wohl schon oder?
Also autonom machen die ja rein gar nix nehme ich mal an.


THX
Karl

[RoboHolIC]

Also autonom machen die ja rein gar nix nehme ich mal an.
Genau, darum nennt sich dieser Wettbewerb ja auch " Robotics Challenge".

[Karl1000]

Wie meinst du das? dass die einfach mit einem Joy-Stick oder per maus-klick einfach ferngesteuert werden wie ein Model-Flugzeug??
Wär ja ein Witz...

[i_make_it]

http://www.theroboticschallenge.org/sites/default/files/docs/2015_04_09_DRC_Finals_Rule_Book_DISTAR_24388.pdf

Lies einfach mal ab Seite 15.

DARPA considers that autonomy can be gauged by how much and how quickly data needs to

be exchanged between a human operator and a robot in order to execute a given task. When

performing a particular task in a specified time, the fewer bits exchanged, the greater the

demonstrated autonomy. To promote autonomy DARPA will create controlled network service

interruptions with substantial duration in which only low data-rate communication between

humans and robots will be possible.

[Karl1000]

Ja gut d,h, man könnte den Automaten einfach fernsteuern. Viel übertragenn werden muss ja nicht die Positionsdaten der servos halt. Der Automat muss halt von einem bein aufs andere kommen, also autonom, wenn der Befehl kommt: mache schritt nach vorne. Wie das gehatsche aussieht scheint wurscht zu sein. Oh Mann!!!

[Peter(TOO)]

Hallo,

Wie meinst du das? dass die einfach mit einem Joy-Stick oder per maus-klick einfach ferngesteuert werden wie ein Model-Flugzeug??
Wär ja ein Witz...

Nö, schon vor ein paar Jahren war der Wettbewerb:
Ziel in etwa 160km Entfernung in GPS eingeben und den Rest muss der Robi machen.

Die Marsroboter haben ja auch ein kleines Problem:
Die Kamera sieht einen Felsblock direkt vor dem Robi und sendet das Bild zur Erde.
Nach etwas 20 Minuten kommt das Bild hier an und man gibt einen Lenkbefehl zum Ausweichen.
Nach weiteren 20 Minuten kommt das der Befehl beim Robi an. Aber 40 Minuten nach dem Entdecken des Fellsblocks ist der Robi da schon reingefahren!
Also, normal fernsteuern ist da nicht!

Jetzt gibt man dem Robi an, wo man hin möchte, vielleicht noch 1, 2 Wegpunkte, damit er die landschaftlich schönere Strecke nimmt.
Der Robi weicht dann selbständig Felsen und Schlaglöcher aus um angegebenen Wegpunkte zu erreichen.
Kommt der Robe dabei in eine zu missliche Lage, bleibt erstehen und wartet auf Vorschläge von der Erde.


Es müssen also Daten zwischen Erde und Mars ausgetauscht werden um eine Aufgabe zu lösen. Bilder brauchen aber recht grosse Datenmengen.
Beim aktuellen DARPA Wettbewerb geht es darum, eine Aufgabe in einer bestimmten Zeit zu lösen und dabei möglichst wenig Daten austausche zu müssen, möglichst auch noch mit einer geringen Datenrate.

Um hohe datenraten zu erzielen, braucht man hohe Frequenzen, eine komplizierte Modulation und möglichst keine Störungen. Je höher aber die Sendefrequenz ist, umso mehr breiten sich die Wellen wie Licht aus, um die Ecke geht's also nicht so gut.

Die Langwellensender um getauchte U-Boote zu erreichen kommen aber nur auf Datenraten im Bereich von 100Bits/s. Da braucht dann eine einzelnes Bild in HD, schnell mal ein paar Tage zur Übertragung. Mit den Langwellensendern, kommt man mit einem einzelnen Sender um die ganze Erde und stören mit einem Störsender ist auch kaum möglich.

Beim Ganzen darf man nicht vergessen, dass die DARPA eine militärische Behörde ist!

MfG Peter(TOO)

[Karl1000]

Ja das mit den marsrobotern ist schon klar. Grundsätzlich hat jeder Automat siccherheits Funktion drin wie endschalter oder kollisions Schutzmechanismen wie Abstands oder fotosensoren. Lustigerweise könnte man das meiste auch mechanisch lösen. Interessanterweise würde einen rein mechanischen Automaten niemand intelligent bezeichnen. Faktisch ist aktuell da aber rein gar kein unterschied. Was die DARPA mit so was bezweckt weiss ich nicht. Also so gar nicht. Terminatoren sind das jedenfalls nicht

[i_make_it]

Ich empfehle das Lesen der Texte auf der Seite dessen URL Du gepostet hast, Da steht ganz genau drin was die mit der aktuellen Challenge bezweckt wird.

[Peter(TOO)]

Hallo,

Lustigerweise könnte man das meiste auch mechanisch lösen. Interessanterweise würde einen rein mechanischen Automaten niemand intelligent bezeichnen. Faktisch ist aktuell da aber rein gar kein unterschied.

Diese Beurteilung liegt allerdings mehr bei der Jugend!

Bis in die 70er Jahre waren viele Automaten noch mechanisch oder andernfalls fest verdrahtet.
Ein Anpassen auf andere Begebenheiten war dadurch kompliziert. Erst mit den Mikroprozessoren war es dann möglich, die Anpassung in die Software zu verlegen.
Zudem kostet Software ja nichts, da man sie nicht sehen kann! ;-)

Der erste Computer war voll mechanisch gedacht und sollte mit Dampf angetrieben werden.
http://de.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage
Teile wurden erst viel später nach den Originalplänen erstellt, zusammengebaut und es hat sogar funktioniert.
Die Grundlagen der heutigen Assemblersprache stammt auch von dieser Maschine und wurden von Lady Ada erschaffen (z.B. der Begriff Mnemonik stammt von ihr).

Auch in den alten SiFi, so aus den 30er Jahren, ist das meiste mechanisch gelöst, weil man zu dieser Zeit nicht viel anderes kannte.

In 50 Jahren, dürfte unsere heutige Technik auch nur noch einen hauch von Intelligenz besitzen, da dann andere Technologien aktuell sind.

Man darf nicht vergessen, dass die Technologie der Mikroprozessoren erst um die 40 Jahre alt ist. Das sich MicroController auch im Wasserkocher befinden, gibt's erst seit einigen Jahren.

Wer denkt noch an die ersten Funktelefone aus den 30er Jahren? Diese waren mit Röhren und füllten den ganzen Kofferraum. Da es noch keine Transistoren kannte, war Elektronik ohne leuchtender Röhren gar nicht vorstellbar.
Wo genau die Röhrentechnik gerade steht, habe ich nicht verfolgt, aber dar letzte Erfolg war der Plasmabildschirm und das ist noch nicht lange her.

So in den 70er Jahren wurden die Funktelefone dann mindestens "tragbar" und brauchten kein eigenes Fahrzeug mehr ;-)
Und die ersten "tragbaren" PCs wogen auch noch 16kg.

MfG Peter(TOO)

[Karl1000]

Es geht also darum bestimmte Maschinen zu bauen die vorgegebene aufgaben erfüllen sollen. Werden die eigentlich im Vorfeld genau bekanntgegeben? Und dann wie ne marionette bewegt oder wie ein schaufelbagger. Die eigentliche Intelligenz kommt dann vom bedienfuzzy. Ist das der Wettbewerb oder sehe ich das falsch?

[Geistesblitz]

Also so wie ich das Verstanden habe, führen die Roboter die Aufgaben schon weitestgehend selbstständig aus, der Mensch übernimmt dann nur schwierigere und komplexere Entscheidungen. Stell dir vor, der Roboter muss durch einen engen Gang mit einem Balken, der irgendwo quer durch den Gang geht. Der Roboter weiß zwar, wie er sich bewegen muss, die Entscheidung, ob er oben drüber klettern oder unten durch kriechen soll müsste dann gegebenenfalls der Mensch treffen. Das ist jetzt auch nur ein Beispiel, wahrscheinlich muss auch mal hin und wieder eingegriffen werden, wenn der Roboter mal eine "Denkblockade" haben sollte. Mit direkt fernsteuern ist das aber nicht vergleichbar.

[Karl1000]

Aber wie soll das denn gehen? Stellen wir uns mal die Aufgabe vor der Automat soll solange vorwärts gehen bis ne Tür kommt und diese soll er oeffnen und durchgehen. Die Aktion Türe oeffnen ist überaus komplex da es komplett verschiedene Türtypen gibt und wie soll der Kasten das lösen also autonom. Die haben ja null Intelligenz und nur feste algos.

[TiGePa]

Hast du dir eigentlich die Mühe gemacht, dir z.B. das DRC Finals Rule Book anzugucken? Da steht doch alles drin. (Sehr) Kurz zusammengefasst:
Die Aufgaben bis auf eine sind bekannt. Die Kommunikation zwischen Operator und Bot wird/ist gestört.
Auf Grund der Komplexität des ganzen muss der Bot in der Lage sein selbstständig zu aggieren, wird aber auch vom Operator unterstützt. Eine 1:1 Fernsteuerung wie z.B. RC-Cars ist das ganz sicherlich nicht.

[Peter(TOO)]

Hallo,

Die Aufgaben bis auf eine sind bekannt. Die Kommunikation zwischen Operator und Bot wird/ist gestört.
Auf Grund der Komplexität des ganzen muss der Bot in der Lage sein selbstständig zu aggieren, wird aber auch vom Operator unterstützt. Eine 1:1 Fernsteuerung wie z.B. RC-Cars ist das ganz sicherlich nicht.

Der Robi braucht zumindest primitive Algorithmen um ein Problem selbstständig zu lösen.

Beim Beispiel Tür:
Mit Trial and Error braucht der Robi 3h um die Tür zu öffnen, wenn der Operator eingreift 2 Minuten. Der Operator kann z.B. Methode und Position angeben, dann wird der Algorithmus abgekürzt.

MfG Peter(TOO)

- - - Aktualisiert - - -

Hallo,

Es geht also darum bestimmte Maschinen zu bauen die vorgegebene aufgaben erfüllen sollen. Werden die eigentlich im Vorfeld genau bekanntgegeben? Und dann wie ne marionette bewegt oder wie ein schaufelbagger. Die eigentliche Intelligenz kommt dann vom bedienfuzzy. Ist das der Wettbewerb oder sehe ich das falsch?

Im Prinzip Ja,
Aber die Verbindung zwischen Robi und Bedienfuzzy ist gestört!
Bis auf eine Aufgabe werden die Aufgaben bekannt gegeben, da könnte man im Prinzip einen einfachen Automaten bauen, welcher nur genau immer eine Aufgabe lösen kann. Die Aufgabe ist es, das Problem in möglichst wenig Zeit zu lösen.

Ein reiner Hampel-Robi muss dann immer warten bis mal wieder ungestört Daten übertragen werden können.
Ein komplett autonomer Robi kann das Problem selbständig lösen, wird aber dazu aber sehr lange benötigen, da er z.B. zum öffnen einer Tür viele Methoden durchprobieren muss.

Die Frage des DARPA ist es eigentlich welche Variante am schnellsten ist wenn man eine gestörte Verbindung hat. Das Problem dabei ist, dass der Operator zeitlich nicht an der Stelle eingreifen kann, an welcher die Hilfestellung optimal ist. Also ist es optimaler, wenn der Robi einfach weiter wurstelt und dann irgendwann per Zufall die Lösung findet oder soll er warten, bis der Bedienfuzzy ein paar Bytes für die Hilfestellung übertragen kann? Teil der Aufgabe ist natürlich auch das Übertragungsprotokoll, das Problem soll mit möglichst wenigen Bytes gelöst werden. Zudem sollten auch verstümmelt übertragene Daten, dem Robi noch weiter helfen können.

Schon alleine das Übertragungsprotokoll ist dabei eine spannende Geschichte!

MfG Peter(TOO)

[Karl1000]

Das ganze klingt sehr schwammig, also die Beschreibung der Aufgaben, wie genau bekommt man das Setup? Eine CNC Maschine hat z.B. ein ganz exaktes setup und kann daher mit extremer Geschwindigkeit die Aufgabe erledigen. und vor allem was ist ein gestörtes Signal? Das geht nicht wirklich aus der DARPA Beschreibung hervor. Sind aber ganz entscheidende Dinge, oder sehe ich das falsch?

[i_make_it]

Wenn Du auf dem Verständniss von fest programmierten (im Sinne das Programm führt immer wieder das selbe aus) Geräten wie CNC Maschinen und Handhabungsautomaten (Industrieroboter) festsitzt, kommst Du einer flexiblen Lösung eines Autonomen Roboters nie nahe.
Hier werden neuronale Netze, genetische Algorithmen und maschinelles Lernen sowie Expertensysteme miteinander kombiniert um die gestellten Aufgaben lösen zu können.
Wie das mit dem maschinellen Lernen aussehen kann, sieht man z.B. schön an IBM Watson:
https://www.youtube.com/watch?v=uDBZnaoJVlk
Warum sollte man beschreiben wie die Signalstörung aussieht?
Im realen Einsatz wird man das später auch nicht wissen, das ist ja grade der Witz. Es geht darum das die Teams eine möglichst robuste Kommunikation mit möglichst wernig overhead entwickeln.

[Peter(TOO)]

Hallo,

und vor allem was ist ein gestörtes Signal? Das geht nicht wirklich aus der DARPA Beschreibung hervor. Sind aber ganz entscheidende Dinge, oder sehe ich das falsch?
Das DARPA denkt da militärisch!
Das können Störsender sein, schlechter Empfang, weil man keinen Hochleistungssender im Feindesland aufstellen kann, halb zerschossene Betriebsmittel, Störungen der Satellitenverbindung durch Sonneneruptionen, also Alles was unter Gefechtsbedingungen so vor kommt ...

Also was soll da eine genaue Beschreibung?

MfG Peter(TOO)

[TiGePa]

Das ganze klingt sehr schwammig, also die Beschreibung der Aufgaben, wie genau bekommt man das Setup?...und vor allem was ist ein gestörtes Signal? Das geht nicht wirklich aus der DARPA Beschreibung hervor.
Ich gehe mal stark davon aus, dass die Teilnehmer des Wettbewerbs eine etwas genauere Beschreibung der Aufgaben haben. Aber ich finde in den meisten Fällen sind die Aufgaben ausreichend beschrieben um zu wissen, was der Bot leisten können muss. Und zum "gestörten" Signal: Es gibt zwei Datenwege: Unidirektional von Bot zu Operator: Wärend eine Aufgabe bearbeitet wird ohne Störung mit voller Leistung (300MBits/s), in der Restlichen Zeit nur alle paar Sekunden ein Ein-Sekunden-Burst an Daten (anfangs fast 30Sek Pause später kürzere Pausen) Der zweite Weg ist Bidirektional, ohne Störung, hat aber nur eine Geschwindigkeit von 9600Bits/s. Aber: Je autonomer der Bot aggieren kann, desto weniger wichtig ist die Kommunikation.
Wie stellst du dir denn so eine Beschreibung vor? Muss da jeder Grashalm drin verzeichnet sein? In dem kurzen Regelwerk steht auf jeden Fall genug um die Aufgabenbewältigung planen und vorbereiten zu können (es werden sogar Größen angegeben...). Jede Wette, dass die Teilnehmer genauere Infos bekommen (Außerdem ist ein Teil der Aufgaben schon aus der Quali bekannt...)

[Karl1000]

Je detailgetreuer man die Aufgaben kennt um so weniger flexibel muss der Robi sein. Und zu KNN bzw. Genetischen Algos. Das ist alles UNI- Kram und leistet nichts. Kein aktueller high-end Robis arbeitet so. Alle sind top down gerodet. Ausnahmslos. Mir gehts darum rauszufinden wie fair der Wettbewerb ist. Ich denke mal, wenn das ein Verein wie die DARPA macht wird es eher patriotisch sein.

[RoboHolIC]

Don't feed the troll!

[i_make_it]

@RoboHolIC, der tut doch nix, der will doch nur spielen.:rolleyes: (wenn man sonst nichts kann)

[HeXPloreR]

Bitte Leute, bleibt sauber im "Gespräch".

@karl1000 : Ich denke den meisten geht es wie Dir: Sie wissen es einfach auch nicht genau. Wenn sich nicht grade jemand hier findet der bei dem Wettbewerb schon mitgemacht hat oder in Zukunft mitmachen wird.
Meine Meinung dazu ist recht simple: Man verbietet dem Team einfach jegliche Kommunikation außer zu bestimmten Zeiten.

Wie fair empfindest Du persönlich Wettkämpfe? Sind Dir die Regeln egal, solange es Dich nicht selbst betrifft oder kannst Du damit Leben wenn es Punktabzug gibt weil Dein Roboter eine Aufgabe nicht gelöst hat?
Oder fängst Du dann das disskutieren um jeden Punkt an?

[i_make_it]

@HeXPloreR: Schau Dir einfach mal seine Posts in:
"Allgemeines zum Thema Roboter / Modellbau - humanoide Roboter"
und
"Allgemeines zum Thema Roboter / Modellbau - Roboter-Bausatz und deren Programmierung"
an.
Wenn ich mir dann
http://de.wikipedia.org/wiki/Troll_%28Netzkultur%29
durchlese, muß ich RoboHolIC zustimmen.